本文關(guān)鍵詞：低密度空心炭微球的制備及其復(fù)合材料性能研究

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【摘要】：空心炭微球具有密度小、熱導(dǎo)率低、化學(xué)穩(wěn)定性好以及可以吸收電磁波的優(yōu)良特性,能滿足航空航天材料輕量化的發(fā)展要求。本論文主要以酚醛樹脂空心微球?yàn)樵?通過酸洗、預(yù)氧化、炭化處理,成功制備球形度好、破球率低、強(qiáng)度高的空心炭微球,進(jìn)一步與熱固性酚醛樹脂復(fù)合得到輕質(zhì)復(fù)合材料。此外,通過化學(xué)鍍鎳對微球進(jìn)行改性研究,考察了改性后材料的介電和微波吸收性能。本論文的主要結(jié)論如下：1)低密度空心炭微球的制備及其力學(xué)性能。酚醛樹脂空心微球在直接炭化處理過程中,隨著炭化溫度的升高,炭化收率減少,破球率增加,耐壓性能降低。通過循環(huán)酸洗可以有效去除酚醛樹脂空心微球中的灰分,減少結(jié)晶物析出,降低炭化時(shí)熱應(yīng)力集中,破球率和等靜壓破球率降低至18.30%和30.64%,空心炭微球的強(qiáng)度顯著提高。通過適當(dāng)?shù)念A(yù)氧化可以進(jìn)一步降低BJO空心炭微球的破球率,提高耐壓性能。其中經(jīng)過循環(huán)酸洗和200℃預(yù)氧化后得到的空心炭微球的破球率和等靜壓破球率分別降低至10.03%和17.34%。2)酚醛樹脂／空心微球復(fù)合材料的制備及其力學(xué)性能。酚醛樹脂空心微球和空心炭微球制備成復(fù)合材料后,隨著微球在復(fù)合基體中質(zhì)量占比的提高,密度減小,熱導(dǎo)率先降低后上升,壓縮應(yīng)力逐漸降低。通過預(yù)處理后的微球制備成復(fù)合材料,密度和熱導(dǎo)率進(jìn)一步降低,壓縮應(yīng)力分別提高了49.58%和11.13%,并表現(xiàn)出假塑形。3)低密度炭微球化學(xué)鍍鎳工藝研究及吸波性能。通過對空心炭微球化學(xué)鍍鎳的工藝研究,確定了化學(xué)鍍鎳鍍液最佳配方為：硫酸鎳32g/L；次亞磷酸鈉36g/L；乳酸19ml/L;乙酸鈉14g/L。通過化學(xué)鍍鎳的炭微球隨著微球中鎳含量的上升,炭微球的介電性能和吸波性能有顯著提高,在5-10 GHz頻段內(nèi)吸收超過10 dB,最高吸收達(dá)到20 dB。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11;TB33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1150788