碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復合材料（CF/EP復合材料）因其具有高的比強度和比模量,在航空航天、軍事和民用等領域具有廣泛的應用。碳纖維（CF）為類石墨結構,表面光滑,幾乎沒有任何官能團,不利于環(huán)氧樹脂（EP）與CF間的界面結合�；诖�,本論文通過原子層沉積技術（ALD）在CF表面沉積Zn O對其進行改性處理,改善CF與樹脂基體間的潤濕性,提升CF與EP基體界面結合強度,從而增強Zn O改性CF/EP復合材料的層間剪切性能,并探究高能電子輻照對Zn O改性CF/EP復合材料的損傷效應及機制。采用ALD技術在CF表面沉積Zn O薄膜對其進行表面改性,通過調(diào)節(jié)Zn O沉積循環(huán)周期工藝參數(shù)控制Zn O薄膜的厚度,與EP復合制備Zn O改性CF/EP復合材料;通過層間剪切強度（ILSS）測試優(yōu)化Zn O改性CF/EP復合材料的制備工藝參數(shù),并對其層間剪切性能增強機理進行了分析。研究結果表明,當Zn O沉積循環(huán)周期為20 cycle時,制備的Zn O改性CF/EP復合材料ILSS呈現(xiàn)最大值（76.5MPa）,相比未改性CF/EP復合材料提升了23.2%;XRD表明沉積的Zn O薄膜為六角纖鋅礦晶體結構;... 

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 碳纖維增強樹脂基復合材料
        1.2.1 碳纖維概述
        1.2.2 環(huán)氧樹脂概述
        1.2.3 碳纖維增強樹脂基復合材料的性能與應用
    1.3 復合材料的界面
        1.3.1 碳纖維增強樹脂基復合材料的界面簡介
        1.3.2 碳纖維增強樹脂基復合材料界面結合理論
        1.3.3 碳纖維增強樹脂基復合材料的界面優(yōu)化設計
        1.3.4 碳纖維表面改性
        1.3.5 ZnO在碳纖維復合材料界面改性中的應用
    1.4 高能電子輻照與材料相互作用和試驗研究
        1.4.1 高能電子輻照對碳纖維復合材料的作用
        1.4.2 高能電子輻照對材料損傷的研究途徑
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料和研究方法
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 實驗儀器與設備
        2.1.2 實驗原料與試劑
    2.2 實驗內(nèi)容
        2.2.1 ZnO改性CF制備工藝流程
        2.2.2 ZnO改性CF/EP復合材料的制備工藝流程
        2.2.3 ZnO改性CF/EP復合材料的空間電子輻照試驗
    2.3 材料測試表征方法
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 X射線光電子能譜
        2.3.3 掃描電子顯微鏡
        2.3.4 傅里葉紅外光譜分析
        2.3.5 表面潤濕性測試
        2.3.6 力學性能測試
        2.3.7 質(zhì)量損失率分析
    2.4 CASINO軟件與模擬
第3章 Zn O改性CF/EP復合材料制備及其界面性能研究
    3.1 引言
    3.2 Zn O改性CF/EP復合材料制備工藝參數(shù)優(yōu)化
        3.2.1 Zn O改性CF/EP復合材料制備
        3.2.2 ZnO改性CF沉積循環(huán)周期對其復合材料層間剪切性能的影響
        3.2.3 Zn O改性CF/EP復合材料層間剪切斷口形貌分析
    3.3 原子層沉積ZnO改性碳纖維測試表征分析
        3.3.1 ZnO改性碳纖維晶型結構分析
        3.3.2 ZnO改性碳纖維表面微觀形貌分析
        3.3.3 ZnO改性碳纖維表面化學組成分析
        3.3.4 ZnO改性碳纖維表面浸潤性測試
    3.4 Zn O改性CF/EP復合材料界面性能增強機理分析
    3.5 本章小結
第4章 Zn O改性CF/EP復合材料高能電子輻照效應研究
    4.1 引言
    4.2 高能電子輻照對Zn O改性CF/EP復合材料宏觀形貌的影響
    4.3 高能電子輻照對Zn O改性CF/EP復合材料質(zhì)量損失率的影響
    4.4 高能電子輻照對Zn O改性CF/EP復合材料層間剪切性能影響
    4.5 Zn O改性CF/EP復合材料高能電子輻照損傷效應研究
        4.5.1 高能電子輻照下Zn O改性CF/EP復合材料斷口形貌分析
        4.5.2 高能電子輻照下Zn O改性CF/EP復合材料化學組成分析
        4.5.3 Zn O改性CF/EP復合材料高能電子輻照損傷機制探討
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]含納米組元界面相對碳纖維/環(huán)氧復合材料界面性能的影響[D]. 趙峰.哈爾濱工業(yè)大學 2011



本文編號：3657796