SiC微粉/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-05-26 10:58
聚合物基復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、密度小、吸能減震、易加工、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性,SiC微粉具有高強(qiáng)度、高硬度、大模量等特性。SiC微粉作為增強(qiáng)體加入到環(huán)氧樹脂(EP)中,制備的SiC/EP復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能,耐磨性能。本文對SiC微粉進(jìn)行表面改性,制備出SiC/EP復(fù)合材料,對其表面結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能以及耐磨性能進(jìn)行研究。用苯乙烯(St)、順丁烯二酸酐(MAH)、丙烯酸丁酯(BA)單體,通過溶液聚合的方法制備出大分子表面改性劑St-MAH-BA。通過控制溫度和時間研究其對聚合物產(chǎn)率的影響;FTIR測試結(jié)果表明成功合成出三元聚合物St-MAH-BA;TGA表明三元共聚物主要分解區(qū)間在290℃450℃,說明熱穩(wěn)定性良好。分別采用大分子表面改性劑St-MAH-BA和小分子KH560改性SiC微粉,FTIR、TGA、XRD測試結(jié)果表明大分子表面改性劑St-MAH-BA和KH560成功地連接在SiC微粉表面,沒有破壞SiC微粉的物相結(jié)構(gòu);粒度測試表明,St-MAH-BA和KH560改性后的SiC微粉粒徑粒徑分布變窄,SiC微粉均勻性變好;SEM測試結(jié)果表明,改性前的Si...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 雙酚A型環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)及特性
1.2.1 雙酚A型環(huán)氧樹脂組成及結(jié)構(gòu)
1.2.2 雙酚A型環(huán)氧樹脂的特性
1.3 雙酚A型環(huán)氧樹脂的改性
1.4 SiC微粉表面改性方法
1.4.1 SiC微粉表面結(jié)構(gòu)分析
1.4.2 SiC表面改性方法
1.5 聚合物無機(jī)微粉復(fù)合材料
1.5.1 聚合物無機(jī)微粉復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.5.2 聚合物無機(jī)微粉復(fù)合材料的制備方法
1.5.3 無機(jī)材料改性聚合物材料的增強(qiáng)機(jī)理
1.6 研究思路、目的及內(nèi)容
1.6.1 研究思路
1.6.2 研究目的
1.6.3 研究內(nèi)容
2 St-MAH-BA合成與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 儀器設(shè)備
2.1.3 實(shí)驗(yàn)合成原理
2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.1 單體的精制
2.2.2 St-MAH-BA的合成
2.3 結(jié)構(gòu)表征與性能測試
2.4 結(jié)果和討論
2.4.1 溫度與產(chǎn)率的關(guān)系
2.4.2 時間與產(chǎn)率的關(guān)系
2.4.3 St-MAH-BA的FTIR分析
2.4.4 St-MAH-BA的TGA分析
2.5 本章小結(jié)
3 SiC微粉表面改性
3.1 St-MAH-BA改性SiC微粉
3.1.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.2 SiC微粉改性方法
3.1.3 結(jié)構(gòu)表征與性能測試
3.1.4 結(jié)果與討論
3.2 KH560改性SiC微粉
3.2.1 SiC微粉改性方法
3.2.2 結(jié)構(gòu)表征與性能測試
3.2.3 結(jié)果與討論
3.3 兩種表面改性劑改性效果比較
3.3.1 粒徑尺寸比較
3.3.2 表面自由能比較
3.3.3 表觀形貌比較
3.4 本章小結(jié)
4 SiC微粉/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制備與性能研究
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.1.2 儀器設(shè)備
4.1.3 復(fù)合材料制備技術(shù)路線
4.1.4 復(fù)合材料制備步驟
4.2 復(fù)合材料表征測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 SEM結(jié)果分析
4.3.2 復(fù)合材料力學(xué)性能測試
4.3.3 摩擦磨損測試性能分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
5.1 結(jié)論
5.2 需要進(jìn)一步開展的工作
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]苯乙烯-馬來酸酐-丙烯酸丁酯三元共聚物的合成及性能[J]. 段亞沖,王景棚,陳蘇,陳杰,袁才登. 塑料工業(yè). 2014(12)
[2]石墨烯/SiO2雜化材料增強(qiáng)增韌環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料[J]. 李佳鈮,俞科靜,錢坤,曹海建,盧雪峰,孫潔. 材料導(dǎo)報. 2014(20)
[3]機(jī)械活化和粉磨助劑對礦渣微粉作用的研究[J]. 張永娟,郇坤,馮蕾. 粉煤灰綜合利用. 2013(01)
[4]納米SiO2填充短炭纖維/環(huán)氧復(fù)合材料的摩擦磨損性能[J]. 郭清兵,譚赟華,李翠金. 高分子材料科學(xué)與工程. 2011(07)
[5]原位聚合聚氨酯/納米二氧化鈦復(fù)合材料的研究[J]. 王明,唐興. 工程塑料應(yīng)用. 2011(05)
[6]納米粒子表面改性研究[J]. 萬冰華,費(fèi)敬銀,高文娟. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(04)
[7]大分子偶聯(lián)劑馬來酸酐-丙烯酸丁酯-苯乙烯三元共聚物的合成及其對納米氮化鋁的表面改性[J]. 喬恒婷,夏茹,章于川. 應(yīng)用化學(xué). 2010(01)
[8]機(jī)械力化學(xué)法制備納米晶體的研究進(jìn)展[J]. 武麗華,陳福. 江蘇陶瓷. 2008(02)
[9]環(huán)氧樹脂增韌研究進(jìn)展[J]. 周衛(wèi)新,曾黎明. 中國膠粘劑. 2006(05)
[10]表面氧化物含量對SiC漿料黏度影響的研究[J]. 寧叔帆,李鴻巖,陳維,劉斌,陳壽田. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2005(06)
博士論文
[1]聚氨酯/納米無機(jī)復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 高曉燕.吉林大學(xué) 2011
[2]碳化硅微粉表面改性及其在磨具中的應(yīng)用[D]. 華勇.鄭州大學(xué) 2006
碩士論文
[1]SiC粉體表面改性工藝研究[D]. 王瑞雨.煙臺大學(xué) 2014
[2]改性環(huán)氧樹脂粘接SiC顆粒耐磨復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 崔永.西安理工大學(xué) 2009
本文編號:3206263
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 雙酚A型環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)及特性
1.2.1 雙酚A型環(huán)氧樹脂組成及結(jié)構(gòu)
1.2.2 雙酚A型環(huán)氧樹脂的特性
1.3 雙酚A型環(huán)氧樹脂的改性
1.4 SiC微粉表面改性方法
1.4.1 SiC微粉表面結(jié)構(gòu)分析
1.4.2 SiC表面改性方法
1.5 聚合物無機(jī)微粉復(fù)合材料
1.5.1 聚合物無機(jī)微粉復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
1.5.2 聚合物無機(jī)微粉復(fù)合材料的制備方法
1.5.3 無機(jī)材料改性聚合物材料的增強(qiáng)機(jī)理
1.6 研究思路、目的及內(nèi)容
1.6.1 研究思路
1.6.2 研究目的
1.6.3 研究內(nèi)容
2 St-MAH-BA合成與表征
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 儀器設(shè)備
2.1.3 實(shí)驗(yàn)合成原理
2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
2.2.1 單體的精制
2.2.2 St-MAH-BA的合成
2.3 結(jié)構(gòu)表征與性能測試
2.4 結(jié)果和討論
2.4.1 溫度與產(chǎn)率的關(guān)系
2.4.2 時間與產(chǎn)率的關(guān)系
2.4.3 St-MAH-BA的FTIR分析
2.4.4 St-MAH-BA的TGA分析
2.5 本章小結(jié)
3 SiC微粉表面改性
3.1 St-MAH-BA改性SiC微粉
3.1.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.2 SiC微粉改性方法
3.1.3 結(jié)構(gòu)表征與性能測試
3.1.4 結(jié)果與討論
3.2 KH560改性SiC微粉
3.2.1 SiC微粉改性方法
3.2.2 結(jié)構(gòu)表征與性能測試
3.2.3 結(jié)果與討論
3.3 兩種表面改性劑改性效果比較
3.3.1 粒徑尺寸比較
3.3.2 表面自由能比較
3.3.3 表觀形貌比較
3.4 本章小結(jié)
4 SiC微粉/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制備與性能研究
4.1 實(shí)驗(yàn)部分
4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
4.1.2 儀器設(shè)備
4.1.3 復(fù)合材料制備技術(shù)路線
4.1.4 復(fù)合材料制備步驟
4.2 復(fù)合材料表征測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 SEM結(jié)果分析
4.3.2 復(fù)合材料力學(xué)性能測試
4.3.3 摩擦磨損測試性能分析
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論
5.1 結(jié)論
5.2 需要進(jìn)一步開展的工作
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]苯乙烯-馬來酸酐-丙烯酸丁酯三元共聚物的合成及性能[J]. 段亞沖,王景棚,陳蘇,陳杰,袁才登. 塑料工業(yè). 2014(12)
[2]石墨烯/SiO2雜化材料增強(qiáng)增韌環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料[J]. 李佳鈮,俞科靜,錢坤,曹海建,盧雪峰,孫潔. 材料導(dǎo)報. 2014(20)
[3]機(jī)械活化和粉磨助劑對礦渣微粉作用的研究[J]. 張永娟,郇坤,馮蕾. 粉煤灰綜合利用. 2013(01)
[4]納米SiO2填充短炭纖維/環(huán)氧復(fù)合材料的摩擦磨損性能[J]. 郭清兵,譚赟華,李翠金. 高分子材料科學(xué)與工程. 2011(07)
[5]原位聚合聚氨酯/納米二氧化鈦復(fù)合材料的研究[J]. 王明,唐興. 工程塑料應(yīng)用. 2011(05)
[6]納米粒子表面改性研究[J]. 萬冰華,費(fèi)敬銀,高文娟. 材料開發(fā)與應(yīng)用. 2010(04)
[7]大分子偶聯(lián)劑馬來酸酐-丙烯酸丁酯-苯乙烯三元共聚物的合成及其對納米氮化鋁的表面改性[J]. 喬恒婷,夏茹,章于川. 應(yīng)用化學(xué). 2010(01)
[8]機(jī)械力化學(xué)法制備納米晶體的研究進(jìn)展[J]. 武麗華,陳福. 江蘇陶瓷. 2008(02)
[9]環(huán)氧樹脂增韌研究進(jìn)展[J]. 周衛(wèi)新,曾黎明. 中國膠粘劑. 2006(05)
[10]表面氧化物含量對SiC漿料黏度影響的研究[J]. 寧叔帆,李鴻巖,陳維,劉斌,陳壽田. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2005(06)
博士論文
[1]聚氨酯/納米無機(jī)復(fù)合材料的制備與性能研究[D]. 高曉燕.吉林大學(xué) 2011
[2]碳化硅微粉表面改性及其在磨具中的應(yīng)用[D]. 華勇.鄭州大學(xué) 2006
碩士論文
[1]SiC粉體表面改性工藝研究[D]. 王瑞雨.煙臺大學(xué) 2014
[2]改性環(huán)氧樹脂粘接SiC顆粒耐磨復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 崔永.西安理工大學(xué) 2009
本文編號:3206263
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