本文關(guān)鍵詞：纖維表面處理及增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的研究

  更多相關(guān)文章： 苧麻纖維 熱失重 結(jié)晶度 炭纖維網(wǎng)絡(luò)增強體 力學(xué)性能 微觀結(jié)構(gòu) 導(dǎo)電性

【摘要】：復(fù)合材料中界面與增強材料的排列結(jié)構(gòu)是影響復(fù)合材料性能的重要因素,本實驗研究了苧麻纖維經(jīng)過熱處理后的性能變化及短切炭纖維三維網(wǎng)絡(luò)體增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的性能。熱處理法是一種綠色環(huán)保有效的表面處理方法,本實驗分別在空氣和氮氣氣氛下對苧麻纖維進行熱處理,并對其熱穩(wěn)定性、結(jié)晶性、化學(xué)結(jié)構(gòu)、縱向熱變形行為和表面結(jié)構(gòu)進行了研究。熱重分析(TG)表明,在200℃以下,在氮氣和空氣氣氛下熱處理的苧麻纖維具有相似的熱穩(wěn)定性,其重量損失均為8%左右,超過200℃兩者之間失重差異較大,因此判斷200℃為合適的熱處理溫度。采用紅外光譜分析表明經(jīng)過熱處理后苧麻纖維中-OH數(shù)量明顯降低。通過X射線衍射分析表明,熱處理降低了苧麻纖維的結(jié)晶度,水份的存在導(dǎo)致結(jié)晶面間距增大。由熱機械分析儀測定結(jié)果表明,熱處理后的吸濕的苧麻纖維具有熱膨脹特性,干燥空氣處理未吸濕的苧麻纖維在100℃溫度以下顯示熱收縮,100℃以上顯示熱膨脹,氮氣下處理后不吸濕的苧麻纖維在整個溫度范圍內(nèi)顯示熱收縮。通過掃描電子顯微鏡表明通過氮氣或空氣下熱處理的苧麻纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的界面相容性和粘合性均得到較大改善。以酚醛樹脂粘結(jié)短切炭纖維并炭化制得炭纖維網(wǎng)絡(luò)增強體(CFNR),再采用真空袋成型法浸入環(huán)氧樹脂制得CFNR環(huán)氧樹脂新型復(fù)合材料。通過POM和SEM觀察CFNR和復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu),采用萬能試驗機測試力學(xué)性能,以及用電阻儀測定導(dǎo)電性能等方法對材料進行了評價。結(jié)果表明,炭化后的酚醛樹脂將短切炭纖維粘結(jié)成連續(xù)的三維剛性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),CFNR/EPOXY復(fù)合材料中炭纖維間有明顯可見的炭質(zhì)粘結(jié)點；CFNR/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料較純EPOXY、常規(guī)短切炭纖維(SCF)/EPOXY復(fù)合材料彎曲強度分別提高33%、29%,壓縮強度分別提高23%、10%；同時,電阻率是SCF/EPOXY復(fù)合材料的1/45。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332
，

本文編號：1236341