论文题目: Al2O3的表面改性及UPR/Al2O3复合微粒的性能
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料学
作者: 陆荣
导师: 魏无际
关键词: 超细级三氧化二铝,不饱和聚酯树脂,复合微粒,表面改性,硬度测试,性能
文献来源: 南京工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本课题组已经用超细级三氧化二铝（Al2O3）粉体（粒径≤1μm）填充不饱和聚酯树脂（UPR），以悬浮聚合的方法制备出一种用于精细微加工中水“砂”混合喷射的复合微粒磨料。这种喷射磨料的产率达到了60％左右（目标粒径范围在140μm～250μm之间），本文希望在保持高产率的基础上，进一步提高复合微粒的性能，期望得到的目标产物硬度大、密度高并且强度好。 首先，要提高Al2O3粉体的利用率，使它易于与有机相结合，减少其在水相中的损失，就必须对其进行表面改性。本文主要采用硅烷偶联剂改性Al2O3粉体，考察并比较了KH-570和KH-560改性Al2O3粉体的方法、工艺以及效果。 结果表明，采用湿法处理工艺效果较好，通过亲油化度的测定得到了合理的改性参数，对比发现KH-570的改性效果要优于KH-560，因此本文选取KH-570作为表面改性剂，改性参数为：KH-570用量6％、温度90℃及时间3.5hr。 其次，建立悬浮聚合UPR／Al2O3复合微粒物理及力学性能的测试方法：通过灼烧实验、密度测试和微观分析，考察影响UPR／Al2O3复合微粒各物理性能的因素；从复合材料基体的基本力学性能出发，着重研究UPR／Al2O3复合微粒硬度测试的制样方法、系统误差、测试范围及可行性。 结果表明，在相同的Al2O3添加量下，改性后的Al2O3与UPR复合出的微粒（1#）与未改性的Al2O3与UPR复合出的微粒（2#）相比较：前者密度大并且Al2O3粉体的实际含量多。造成这种差别的主要原因是：Al2O3的表面改性效果好，减少了其在悬浮聚合过程中于水相中的损失、使其在基体中的分散效果得到提高。 针对用显微维氏硬度计测试UPR／Al2O3复合微粒的硬度所探索的特殊制样新方法是可行的；对复合材料基体的压缩力学行为分析表明，硬度测试的系统误差≤20.8％，测试范围：被测试材料的硬度需≥11.3HV：对不同Al2O3添加量的UPR／Al2O3复合微粒和复合材料浇铸体试样随机抽取10个硬度值统计分析表明，方差小，平行试样的相对误差远小于GB5030-85中规定的相对误差＜7.0％的要求。 最后，用以上显微硬度测试法，测试并比较了1#和2#复合微粒的硬度，通
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 不饱和聚酯树脂(UPR)简介
1.1.1 不饱和聚酯树脂的性质
1.1.2 不饱和聚酯树脂的应用
1.2 树脂基复合材料
1.2.1 树脂基复合材料的发展前景
1.2.2 填充树脂用无机粒子的发展趋势
1.2.3 无机粒子的表面改性
1.3 Al_2O_3粉体在UPR中的应用
1.3.1 氧化铝简介
1.3.2 悬浮聚合法制取UPR/Al_2O_3复合微粒
1.3.3 UPR/Al_2O_3复合微粒在磨料上的应用
1.4 本文的研究目的、内容及意义
第二章 Al_2O_3的表面改性研究
2.1 实验材料
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器及设备
2.2 实验过程
2.2.1 纳米粒子的表面改性
2.2.2 改性产品测试及表征
2.3 结果讨论
2.3.1 在水-正己烷体系中的分散性研究
2.3.2 改性氧化铝亲油化度分析
2.3.3 红外光谱分析(IR)
2.3.4 Al_2O_3粒子表面观察
2.4 结论
第三章 UPR/Al_2O_3复合微粒的物理性能及硬度测试法
3.1 实验材料
3.1.1 实验药品
3.1.2 实验仪器及设备
3.2 实验过程
3.2.1 UPR/Al_2O_3复合微粒制备
3.2.2 复合微粒中无机粉末含量的测定
3.2.3 复合微粒密度的测定
3.2.4 UPR/Al_2O_3复合材料浇铸体的制备
3.2.5 复合微粒硬度的测定
3.3 结果讨论
3.3.1 UPR/Al_2O_3复合微粒外观
3.3.2 复合微粒中无机粉末含量比较与分析
3.3.3 复合微粒密度的比较与分析
3.3.4 复合微粒及复合材料硬度测试法可行性分析
3.4 结论
第四章 UPR/Al_2O_3复合微粒的硬度及其它性能
4.1 实验材料
4.1.1 实验药品
4.1.2 实验仪器及设备
4.2 实验过程
4.2.1 UPR/Al_2O_3复合微粒硬度测试与比较
4.2.2 UPR/Al_2O_3复合微粒与复合材料浇铸体的硬度比较
4.2.3 UPR/Al_2O_3复合材料力学性能测试
4.3 结果讨论
4.3.1 复合微粒硬度比较与分析
4.3.2 UPR/Al_2O_3复合微粒与复合材料浇铸体的硬度比较
4.3.3 UPR/Al_2O_3复合材料力学性能分析
4.3.4 UPR/Al_2O_3复合微粒其他性能的估计
4.4 结论
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
成果
致谢
发布时间: 2007-03-23
参考文献
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