橡膠減震器、輪胎等橡膠制品通常在周期性載荷作用下工作,長時間使用后會導(dǎo)致橡膠制品及其裝載件發(fā)生疲勞,橡膠疲勞所帶來的安全問題往往十分嚴(yán)重。由于橡膠本身耐磨性,強度等性能較低,不能夠滿足許多工程應(yīng)用的要求,通常需要添加填料來補強,而填料的用量,幾何尺寸以及在橡膠基體中分散,界面等都會影響橡膠材料的疲勞性能。本論文橡膠基體選用天然橡膠,補強填料選用球形炭黑,管狀納米填料碳納米管,片狀納米填料氧化石墨烯,重點研究填料的幾何尺寸、用量以及復(fù)配對天然橡膠疲勞性能的影響。論文的第一部分主要采用Hummers法制備了新型二維納米填料氧化石墨烯,采用紅外光譜(FTIR),拉曼光譜(Raman),X射線光電子能譜分析(XPS),X射線分析(XRD),原子力顯微鏡(AFM)等對GO結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,結(jié)果表明GO的層間距較石墨變大,片層表面存在豐富的羧基,環(huán)氧基,羥基等極性含氧官能團(tuán);氧化石墨烯的片層厚度約為1nm,二維橫向尺寸約2μm。第二部分主要研究了補強填料的幾何尺寸和用量等對天然橡膠在純剪切狀態(tài)下的疲勞性能的影響。結(jié)果表明CB,CNT,GO在天然橡膠基體中分散良好。隨著每種填料份數(shù)的增多,天然橡膠復(fù)合材...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１不同幾何尺寸的碳材料：炭黑（０Ｄ），碳納米管（ＩＤ），石墨烯（２Ｄ）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｃａｒｂｏｎ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ：?ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｃｋ?（０Ｄ），?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ?（ＩＤ），??ｇｒａｐｈｅｎｅ?（２Ｄ）??

如環(huán)氧基，羥基使得氧化石墨烯可以具有良好的親水性，以及氧化石墨烯可??以在許多溶劑中被剝離，并且在水中保持良好的分散性［１Ｇ］。炭黑，碳納米管，氧化石??墨烯的示意圖如圖１－１所示。??Ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｃｋ??圖１－１不同幾何尺寸的碳材料：炭黑（０Ｄ），碳納米管（ＩＤ），石墨....

圖１－２描述恒定振幅應(yīng)力載荷史的常用的參數(shù)??

如環(huán)氧基，羥基使得氧化石墨烯可以具有良好的親水性，以及氧化石墨烯可??以在許多溶劑中被剝離，并且在水中保持良好的分散性［１Ｇ］。炭黑，碳納米管，氧化石??墨烯的示意圖如圖１－１所示。??Ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｃｋ??圖１－１不同幾何尺寸的碳材料：炭黑（０Ｄ），碳納米管（ＩＤ），石墨....

圖１－３不同的橡膠納米復(fù)合材料的裂紋擴(kuò)展性能??

有利的結(jié)果，對于不表現(xiàn)應(yīng)力結(jié)晶的橡膠材料即無定形橡膠來說，在靜載荷下可以觀??測到顯著的裂紋擴(kuò)展行為。Ｌａｋｅ和Ｌｉｎｄｌｅｙ［２９］研宄了?８種填充和非填充的橡膠類型的??疲勞裂紋增長行為，結(jié)果如圖１－３所示。發(fā)現(xiàn)對于應(yīng)力結(jié)晶型橡膠（ＮＲ和ＣＲ）相對??于無定形型橡膠，有一個較....

圖１－４實驗室常用試樣（ａ）拉伸試樣（ｂ）褲型試樣（ｃ）純剪切試樣??

由此證明了橡膠裂紋擴(kuò)展速率與撕裂能之間的關(guān)系是一種材料屬性，與試??樣的結(jié)構(gòu)無關(guān)。Ｒｉｖｉｎ和Ｔｈｏｍａｓ［７２］，Ｌａｋｅ［２９］研究了天然橡膠不同撕裂能下的裂紋擴(kuò)展??速率。結(jié)果如圖１－５所示，曲線共分為四個區(qū)域：（１）臨界撕裂能區(qū)，裂紋基本不發(fā)??生擴(kuò)展；（２）過渡區(qū)，曲線....

本文編號：3897558