發(fā)布時(shí)間：2021-01-28 12:37

　　與金屬材料相比,碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料具有比強(qiáng)度大、比模量高、耐腐蝕、抗疲勞和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),近年來,不僅在軍事和航空航天領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,同時(shí)也在民用方面了取得了突出的研究進(jìn)展和成果。本文首先結(jié)合凝膠化時(shí)間測(cè)定結(jié)果和不同升溫速率的DSC分析結(jié)果,確定了樹脂基體的固化工藝為110℃/2h+140℃/2h+160℃/3h,然后將其與短切碳纖維進(jìn)行復(fù)合,制備出了機(jī)械性能和耐熱性能均較高的并且具有優(yōu)異加工性能的先進(jìn)碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料。研究了不同碳纖維長(zhǎng)度以及不同含量下,復(fù)合材料機(jī)械性能的變化規(guī)律,分析了復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與碳纖維含量的關(guān)系,結(jié)果表明:碳纖維長(zhǎng)度為碳纖維長(zhǎng)度為3mm、含量為0.25%時(shí),復(fù)合材料的機(jī)械性能最佳,拉伸強(qiáng)度、沖擊韌性、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量分別較純樹脂提高了14.2%、25.3%、30.3%和68.9%;玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較純樹脂提高了約6℃,表明此時(shí)復(fù)合材料的耐熱性能最佳;復(fù)合材料的儲(chǔ)能模量均高于純樹脂的儲(chǔ)能模量,當(dāng)碳纖維含量為0.35%時(shí),儲(chǔ)能模量最大提高了31.8%。在優(yōu)化了碳纖維長(zhǎng)度以及含量的基礎(chǔ)上,采用分散劑F-38（丙二醇... 

【文章來源】：西南科技大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 碳纖維概述
        1.1.1 碳纖維的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 碳纖維的結(jié)構(gòu)與性能
        1.1.3 碳纖維的應(yīng)用
    1.2 碳纖維復(fù)合材料
        1.2.1 碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料概述
        1.2.2 碳纖維/環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的研究進(jìn)展
    1.3 復(fù)合材料的界面
        1.3.1 界面理論及界面作用
        1.3.2 界面分析方法
    1.4 本課題的提出和研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 碳纖維表面處理
        2.2.1 去除上漿劑
        2.2.2 濃硝酸處理
        2.2.3 硅烷偶聯(lián)劑處理
    2.3 復(fù)合材料制備
    2.4 性能測(cè)試及表征方法
        2.4.1 凝膠化時(shí)間測(cè)定
        2.4.2 差示掃描量熱分析（ DSC）測(cè)試
        2.4.3 原子力顯微鏡（AF M）觀察
        2.4.4 掃描電子顯微鏡（SEM）觀察
        2.4.5 機(jī)械性能測(cè)試
        2.4.6 動(dòng)態(tài)熱力學(xué)分析（DMA）測(cè)試
        2.4.7 紅外光譜分析（IR）測(cè)試
3 結(jié)果與討論
    3.1 碳纖維原絲/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備與性能研究
        3.1.1 樹脂基體凝膠化時(shí)間確定
        3.1.2 樹脂基體固化工藝確定
        3.1.3 碳纖維長(zhǎng)度對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能的影響
        3.1.4 碳纖維含量對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能的影響
        3.1.5 復(fù)合材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及耐熱性能
        3.1.6 復(fù)合材料的微觀形貌分析
        3.1.7 小結(jié)
    3.2 分散劑處理碳纖維表面及其復(fù)合材料的性能研究
        3.2.1 樹脂基體的紅外分析
        3.2.2 分散劑含量對(duì)復(fù)合材料耐熱性能的影響
        3.2.3 分散劑含量對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能的影響
        3.2.4 分散劑處理前后碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的斷面形貌
        3.2.5 小結(jié)
    3.3 濃硝酸/KH560復(fù)合處理碳纖維及其復(fù)合材料的性能研究
        3.3.1 碳纖維處理前后表面形貌分析
        3.3.2 濃硝酸液相氧化時(shí)間對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能的影響
        3.3.3 KH560含量對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能的影響
        3.3.4 復(fù)合處理對(duì)復(fù)合材料的耐熱性能的影響
        3.3.5 復(fù)合材料微觀形貌分析
        3.3.6 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]聚丙烯腈纖維結(jié)構(gòu)及其形成過程的研究[D]. 王啟芬.山東大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3005006