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微米Al2O3/环氧树脂的固化与放气行为及性能研究

2020-12-16阅读(646)

微米Al2O3/环氧树脂的固化与放气行为及性能研究

论文摘要

本文研究了微米Al2O3/E-51环氧树脂/2-乙基-4甲基咪唑（2,4-EMI）体系的固化行为和真空热处理条件下的放气行为。采用傅立叶变换红外吸收光谱分析了固化过程中及真空热处理过程中体系的结构变化。研究了固化处理后微米Al2O3/环氧树脂的剪切性能、阻尼性能以及热膨胀性能,并在此基础上探讨了真空热处理和微米Al2O3粒子对环氧树脂的阻尼和热膨胀性能的影响特征。研究表明,微米Al2O3/E-51环氧树脂体系的固化是一个放热过程,固化反应的动力学模型为多步反应。固化过程中环氧基团开环与体系中的氢生成羟基,同时橡胶中的氰也发生了加成反应。研究发现,在较低的真空度下随温度的升高微米Al2O3/环氧树脂质量衰减的速率明显提高;在较高的真空度条件下,当温度较高时温度对微米Al2O3/环氧树脂除气的影响效果不大。高真空有利于材料中气体的放出。探讨了温度和应变速率对Al2O3/环氧树脂体系剪切性能的影响,发现lnτ随1/T的升高而增大（τ是剪切时材料发生塑性变形的应力值）,应变速率敏感指数m值随着剪切温度升高而逐渐增加。体系变形的表观激活能为51kJ/mol。真空热处理降低了环氧树脂的阻尼性能,但提高了微米Al2O3/环氧树脂复合材料体系的阻尼性能;真空热处理降低了环氧树脂的热膨胀系数但对复合材料体系的热膨胀系数影响不大。加入微米Al2O3粒子提高了环氧树脂的阻尼性能和热膨胀性能。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题背景及意义
  • 1.2 国内外研究进展
  • 1.2.1 环氧树脂概述
  • 1.2.2 固化剂概述
  • 1.2.3 纳米/微米粒子
  • 2O3/环氧树脂复合材料研究进展'>1.2.4 纳米（微米）Al2O3/环氧树脂复合材料研究进展
  • 1.3 研究内容及目的
  • 第2章 试验材料与研究方法
  • 2.1 试验原料
  • 2O3/环氧树脂复合材料的制备'>2.2 微米Al2O3/环氧树脂复合材料的制备
  • 2O3 的预处理'>2.2.1 微米Al2O3的预处理
  • 2O3/环氧树脂复合材料的制备过程'>2.2.2 微米Al2O3/环氧树脂复合材料的制备过程
  • 2.3 结构分析与性能测试
  • 2O3 的SEM 观察'>2.3.1 预处理后微米Al2O3 的SEM 观察
  • 2.3.2 物相分析
  • 2.3.3 DSC 测试
  • 2.3.4 结构分析
  • 2O3/环氧树脂的放气规律研究'>2.3.5 微米Al2O3/环氧树脂的放气规律研究
  • 2O3/环氧树脂的剪切性能测试'>2.3.6 微米Al2O3/环氧树脂的剪切性能测试
  • 2.3.7 阻尼性能测试
  • 2.3.8 热膨胀性能测试
  • 2O3/环氧树脂复合材料的固化行为'>第3章 微米Al2O3/环氧树脂复合材料的固化行为
  • 3.1 引言
  • 2O3/环氧树脂复合材料的固化过程'>3.2 微米Al2O3/环氧树脂复合材料的固化过程
  • 2O3/环氧树脂固化过程'>3.2.1 非等温DSC 法研究微米Al2O3/环氧树脂固化过程
  • 2O3/环氧树脂固化行为'>3.2.2 等温DSC 法研究微米Al2O3/环氧树脂固化行为
  • 2O3/环氧树脂固化反应动力学'>3.3 微米Al2O3/环氧树脂固化反应动力学
  • 2O3/环氧树脂固化反应过程中的结构变化'>3.4 微米Al2O3/环氧树脂固化反应过程中的结构变化
  • 3.5 本章小结
  • 2O3/环氧树脂复合材料放气规律研究'>第4章 微米Al2O3/环氧树脂复合材料放气规律研究
  • 4.1 引言
  • 2O3/环氧树脂复合材料放气行为的影响'>4.2 外界环境对微米Al2O3/环氧树脂复合材料放气行为的影响
  • 4.2.1 真空热处理温度的确定
  • 4.2.2 2KPa 真空度下体系的放气行为
  • 4.2.3 500Pa 真空度下体系的放气行为
  • 4.2.4 50 Pa 真空度下体系的放气行为
  • 2O3/环氧树脂放气行为的作用机理'>4.2.5 温度对微米Al2O3/环氧树脂放气行为的作用机理
  • 4.3 放气规律及拟合曲线
  • 2O3/环氧树脂复合材料结构的影响'>4.4 外界环境对微米Al2O3/环氧树脂复合材料结构的影响
  • 4.5 本章小结
  • 2O3/环氧树脂复合材料的性能研究'>第5章 微米Al2O3/环氧树脂复合材料的性能研究
  • 5.1 引言
  • 2O3/环氧树脂复合材料的剪切性能'>5.2 微米Al2O3/环氧树脂复合材料的剪切性能
  • 2O3/环氧树脂复合材料剪切行为的影响'>5.2.1 温度对微米Al2O3/环氧树脂复合材料剪切行为的影响
  • 2O3/环氧树脂复合材料剪切行为的影响'>5.2.2 应变速率对微米Al2O3/环氧树脂复合材料剪切行为的影响
  • 2O3/环氧树脂复合材料变形的表观激活能'>5.2.3 微米Al2O3/环氧树脂复合材料变形的表观激活能
  • 2O3/环氧树脂复合材料的热稳定性分析'>5.3 微米Al2O3/环氧树脂复合材料的热稳定性分析
  • 2O3/环氧树脂复合材料的动态力学性能'>5.4 微米Al2O3/环氧树脂复合材料的动态力学性能
  • 5.4.1 动态力学性能测试及分析
  • 5.4.2 真空热处理对动态力学性能的影响
  • 2O3/环氧树脂复合材料的热膨胀性能'>5.5 微米Al2O3/环氧树脂复合材料的热膨胀性能
  • 5.6 环氧树脂的动态力学性能和热膨胀性能间的关系
  • 5.7 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 致谢

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