界面相及其界面微觀力學(xué)行為是影響纖維復(fù)合材料性能的重要因素。拉曼光譜技術(shù)從微觀角度出發(fā),在研究界面微觀力學(xué)行為方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。本論文采用電泳沉積的方法得到碳納米管/碳纖維,通過拉曼光譜,研究表面改性前后的碳纖維復(fù)合材料在受熱和受外載應(yīng)力兩種情況下的界面微觀力學(xué)行為,得到了二維的位置/應(yīng)力分布。希望為復(fù)合材料界面力學(xué)的表征和研究提供一個(gè)有效、系統(tǒng)的方法。主要內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）氧化處理后的碳納米管能夠通過電泳沉積均勻的沉積在碳纖維表面,而且不會破壞碳纖維自身的力學(xué)強(qiáng)度。環(huán)氧樹脂與表面改性后的碳纖維粘結(jié)性能提高,復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度提高了46.96%,復(fù)合材料界面性能顯著提高。（2）研究了碳納米管/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在升溫過程中拉曼敏感性。發(fā)現(xiàn)碳納米管含量在5%,激光功率在10%,碳納米管和環(huán)氧樹脂之間的結(jié)合力越好,以及拉曼偏振角度平行于碳納米管軸向時(shí),都能夠得到敏感性強(qiáng)的拉曼光譜。（3）進(jìn)一步研究了碳纖維復(fù)合材料在升溫過程中的界面微觀力學(xué)行為。通過拉曼光譜的mapping掃描技術(shù),量化得到了不同溫度下的界面周邊的碳納米管的G’峰位置的分布。與未處理的碳纖維相比,碳納米管的加入使碳納... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 纖維復(fù)合材料的界面微觀力學(xué)研究
        1.1.1 纖維復(fù)合材料的界面
        1.1.2 研究纖維復(fù)合材料界面相的方法
    1.2 拉曼光譜研究纖維復(fù)合材料的界面微觀力學(xué)行為
    1.3 碳纖維的表面改性研究
        1.3.1 碳纖維的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 碳纖維表面納米粒子改性
    1.4 本論文的研究目的、意義以及主要研究內(nèi)容
第二章 EPD法制備CNT/CF及其復(fù)合材料的界面宏觀力學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        2.2.2 樣品的制備
        2.2.3 表征與測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 碳納米管氧化效果分析
        2.3.2 碳納米管分散效果分析
        2.3.3 CNTS/CFs纖維表面形貌
        2.3.4 碳纖維單絲力學(xué)性能
        2.3.5 CNTS/CFs環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的界面性能
    2.4 本章小結(jié)
第三章 CNTR/epoxy復(fù)合材料的拉曼敏感性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 樣品的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 碳納米管含量
        3.3.2 激光功率
        3.3.3 氧化處理后的碳納米管
        3.3.4 激光偏振方向
    3.4 本章小結(jié)
第四章 拉曼光譜研究碳纖維復(fù)合材料受熱過程的界面微觀力學(xué)行為
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 樣品的制備
        4.2.3 原位升溫拉曼光譜測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 試樣的拉曼光譜
        4.3.2 G’峰位置二維分布
        4.3.3 G’峰位置數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 拉曼光譜研究碳纖維復(fù)合材料受力過程的界面微觀力學(xué)行為
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和樣品
        5.2.2 原位拉伸拉曼光譜測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 應(yīng)力與應(yīng)變的校正關(guān)系
        5.3.2 應(yīng)力二維分布
        5.3.3 應(yīng)力數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
        5.3.4 應(yīng)力傳遞效果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]碳納米管/碳纖維多尺度結(jié)構(gòu)制備及其界面增強(qiáng)效果研究[D]. 梅蕾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
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[2]用Raman光譜研究碳纖維結(jié)構(gòu)及其微觀力學(xué)性能[D]. 蔡則田.東華大學(xué) 2010



本文編號：3063620