發(fā)布時(shí)間：2021-05-10 10:53

　　熱塑性聚合物因其具有高強(qiáng)度、高耐磨性、高彈性、高韌性和抗沖擊等優(yōu)異的性能,被廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療設(shè)備、電子設(shè)備、工程和民用等領(lǐng)域。但由于傳統(tǒng)的熱塑性聚合物在使用過程中,易在靜載荷或沖擊載荷作用下在材料內(nèi)部或表面產(chǎn)生微裂紋進(jìn)而減少了其使用壽命和安全性,因此限制了其在一些重要工程和尖端領(lǐng)域的應(yīng)用。為進(jìn)一步拓寬熱塑性聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域,探索出一種不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性能,而且具有自修復(fù)特性的熱塑性聚合物復(fù)合材料是促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的重要任務(wù)。本文選用熱塑性聚氨酯（TPU）為基體,酸化改性的石墨烯和碳納米管為增強(qiáng)相,采用經(jīng)典溶液共混法制備了具有三種不同復(fù)合程度的“G-CNT”雜化結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的TPU復(fù)合材料。該復(fù)合材料不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性能,而且在微波誘導(dǎo)下能實(shí)現(xiàn)微損傷自修復(fù)的功能。通過力學(xué)性能測(cè)試、SEM技術(shù)、剪滯理論和有限元數(shù)值模擬方法對(duì)TPU復(fù)合材料力學(xué)性能和微波誘導(dǎo)下的自修復(fù)性能進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）在TPU復(fù)合材料力學(xué)性能研究方面,首先采用不同的實(shí)驗(yàn)方案制備了石墨烯和碳納米管質(zhì)量比為3:1,且納米填料總含量為1.5%的TPU復(fù)合材料。通過對(duì)其力學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn):由石墨烯和碳納米... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 自修復(fù)材料簡(jiǎn)介
    1.2 TPU/CNT/石墨烯/概述
        1.2.1 熱塑性聚氨酯(TPU)
        1.2.2 石墨烯
        1.2.3 碳納米管
        1.2.4 石墨烯-CNT復(fù)合結(jié)構(gòu)增強(qiáng)復(fù)合材料的研究進(jìn)展及應(yīng)用
    1.3 課題研究目的及意義
    1.4 研究?jī)?nèi)容及方法
第二章 不同G-CNT復(fù)合結(jié)構(gòu)增強(qiáng)TPU復(fù)合材料力學(xué)性能研究
    2.1 TPU復(fù)合材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究
        2.1.1 材料制備
        2.1.2 微觀形貌表征及力學(xué)性能測(cè)試
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.2 建立細(xì)觀力學(xué)模型及其機(jī)理分析
        2.2.1 Cox剪滯理論分析法
        2.2.2 力學(xué)模型建立及分析
    2.3 有限元數(shù)值模擬方法
        2.3.1 有限元模擬背景及應(yīng)用
        2.3.2 有限元建立RVE力學(xué)模型
        2.3.3 有限元模擬結(jié)果與分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 不同G-CNT復(fù)合結(jié)構(gòu)增強(qiáng)TPU復(fù)合材料的損傷微波自修復(fù)行為研究
    3.1 損傷微波修復(fù)實(shí)驗(yàn)過程
    3.2 表征及測(cè)試
    3.3 G-CNT復(fù)合結(jié)構(gòu)中異質(zhì)界面極化誘導(dǎo)下的損傷裂紋修復(fù)
    3.4 電磁場(chǎng)模擬
        3.4.1 模型參數(shù)
        3.4.2 模擬結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(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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[5]石墨烯與多壁碳納米管增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能[J]. 衛(wèi)保娟,肖潭,李雄俊,王堉,吳萍.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2012(05)
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博士論文
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碩士論文
[1]微波調(diào)控石墨烯—碳納米管協(xié)同增強(qiáng)聚氨酯損傷自修復(fù)研究[D]. 申亞茹.太原理工大學(xué) 2017
[2]基于石墨烯的納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能[D]. 韓曉芳.華東理工大學(xué) 2014
[3]熱塑性聚氨酯彈性體性能的研究[D]. 李樾.北京化工大學(xué) 2010



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