氰酸酯基復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比模量高、耐疲勞以及成型工藝性好等優(yōu)點(diǎn),是常用航天器結(jié)構(gòu)材料之一。隨著航天器向長(zhǎng)壽命、高可靠方向發(fā)展,對(duì)所用材料提出了更高的要求,因而制備具有高強(qiáng)度、高韌性和空間環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等性能于一體的氰酸酯基復(fù)合材料具有十分重要的理論和工程意義。本論文首先利用多面體低聚倍半硅氧烷（POSS）、石墨烯（r GO）和二氧化鈦（Ti O₂）設(shè)計(jì)并合成集抗空間電子輻照和原子氧輻照性能于一體的POSS-rGO-Ti O₂（PGT）納米改性劑。采用水熱法,以氧化石墨烯與鈦酸四丁酯為原料,合成rGO-Ti O₂復(fù)合物,再采用液相法使其與POSS復(fù)合得到POSS-r GO-Ti O₂改性劑;利用透射電子顯微鏡、X射線(xiàn)衍射、傅里葉轉(zhuǎn)換紅外光譜、X射線(xiàn)光電子能譜等對(duì)其微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成等進(jìn)行表征和分析。研究結(jié)果表明,改性劑中Ti O₂和POSS納米粒子通過(guò)物理吸附均勻負(fù)載于rGO納米片上。此外,Ti O₂表面的羥基及POSS表面的胺基與r GO表面的...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 氰酸酯樹(shù)脂概述
        1.2.2 改性氰酸酯樹(shù)脂概述
    1.3 空間電子輻照與材料的交互作用
        1.3.1 空間電子輻照概述
        1.3.2 空間電子輻照對(duì)材料的影響
        1.3.3 空間電子輻照防護(hù)方法
    1.4 原子氧輻照與材料的交互作用
        1.4.1 原子氧輻照概述
        1.4.2 原子氧輻照對(duì)材料的影響
        1.4.3 原子氧輻照防護(hù)方法
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
    2.2 材料合成及制備
        2.2.1 rGO-TiO₂的合成
        2.2.2 POSS-rGO-TiO₂的合成
        2.2.3 POSS-rGO-TiO₂改性氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體的制備
        2.2.4 POSS-rGO-TiO₂改性氰酸酯/碳纖維復(fù)合材料的制備
    2.3 空間電子輻照與原子氧輻照試驗(yàn)
        2.3.1 空間電子輻照試驗(yàn)
        2.3.2 原子氧輻照試驗(yàn)
    2.4 表征與性能測(cè)試
        2.4.1 微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.4.2 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能分析
        2.4.3 熱穩(wěn)定性分析
        2.4.4 質(zhì)量損失率分析
        2.4.5 力學(xué)性能測(cè)試
        2.4.6 尺寸穩(wěn)定性測(cè)試
    2.5 CASINO軟件與模擬
第3章 POSS-RGO-TiO₂改性氰酸酯/碳纖維復(fù)合材料研究
    3.1 POSS-RGO-TiO₂的合成研究
        3.1.1 rGO-TiO₂的水熱合成與表征
        3.1.2 POSS-rGO-TiO₂的合成與表征
    3.2 POSS-RGO-TiO₂改性對(duì)氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體性能的影響
        3.2.1 PGT改性對(duì)樹(shù)脂澆鑄體力學(xué)性能的影響
        3.2.2 PGT改性對(duì)樹(shù)脂澆鑄體動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的影響
        3.2.3 PGT改性對(duì)樹(shù)脂澆鑄體耐熱性能的影響
    3.3 POSS-rGO-TiO₂改性對(duì)碳纖維/氰酸酯復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        3.3.1 PGT改性對(duì)復(fù)合材料層間剪切性能的影響
        3.3.2 PGT改性對(duì)復(fù)合材料拉伸性能的影響
        3.3.3 PGT改性對(duì)復(fù)合材料彎曲性能的影響
    3.4 POSS-RGO-TiO₂改性機(jī)制探討
        3.4.1 POSS-rGO-TiO₂的復(fù)合機(jī)制
        3.4.2 PGT改性復(fù)合材料界面模型的建立
    3.5 本章小結(jié)
第4章 POSS-RGO-TiO₂改性氰酸酯/碳纖維復(fù)合材料空間電子輻照效應(yīng)
    4.1 空間電子輻照下復(fù)合材料質(zhì)量損失研究
        4.1.1 空間電子輻照對(duì)氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體質(zhì)量損失的影響
        4.1.2 空間電子輻照對(duì)復(fù)合材料質(zhì)量損失的影響
    4.2 空間電子輻照下復(fù)合材料力學(xué)性能研究
        4.2.1 空間電子輻照對(duì)氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體力學(xué)性能的影響
        4.2.2 空間電子輻照對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    4.3 空間電子輻照下復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性研究
        4.3.1 空間電子輻照對(duì)氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體尺寸穩(wěn)定性的影響
        4.3.2 空間電子輻照對(duì)復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性的影響
    4.4 復(fù)合材料空間電子輻照損傷效應(yīng)探究
        4.4.1 空間電子輻照下氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體表面形貌分析
        4.4.2 空間電子輻照下復(fù)合材料斷口形貌分析
        4.4.3 空間電子輻照下復(fù)合材料化學(xué)組成分析
        4.4.4 復(fù)合材料空間電子輻照損傷機(jī)制探討
    4.5 PGT改性氰酸酯/碳纖維復(fù)合材料抗空間電子損傷機(jī)制研究
        4.5.1 PGT改性對(duì)空間電子輻照下復(fù)合材料質(zhì)量損失的影響
        4.5.2 PGT改性對(duì)空間電子輻照下復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        4.5.3 PGT改性對(duì)空間電子輻照下復(fù)合材料界面的影響
        4.5.4 PGT改性對(duì)空間電子輻照下復(fù)合材料化學(xué)組成的影響
        4.5.5 PGT改性復(fù)合材料抗空間電子輻照損傷機(jī)制探討
    4.6 本章小結(jié)
第5章 POSS-RGO-TiO₂改性氰酸酯/碳纖維復(fù)合材料原子氧輻照效應(yīng)
    5.1 原子氧輻照下復(fù)合材料質(zhì)量損失研究
        5.1.1 原子氧輻照對(duì)氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體質(zhì)量損失的影響
        5.1.2 原子氧輻照對(duì)復(fù)合材料質(zhì)量損失的影響
    5.2 原子氧輻照下復(fù)合材料力學(xué)性能研究
        5.2.1 原子氧輻照對(duì)氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體力學(xué)性能的影響
        5.2.2 原子氧輻照對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    5.3 原子氧輻照下復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性的研究
        5.3.1 原子氧輻照對(duì)氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體尺寸穩(wěn)定性的影響
        5.3.2 原子氧輻照對(duì)復(fù)合材料尺寸穩(wěn)定性的影響
    5.4 復(fù)合材料原子氧輻照損傷效應(yīng)研究
        5.4.1 原子氧輻照下氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體表面形貌分析
        5.4.2 原子氧輻照下復(fù)合材料斷口形貌分析
        5.4.3 復(fù)合材料原子氧輻照損傷機(jī)制探討
    5.5 PGT改性氰酸酯/碳纖維復(fù)合材料抗原子氧損傷機(jī)制研究
        5.5.1 PGT改性對(duì)復(fù)合材料質(zhì)量損失的影響
        5.5.2 PGT改性對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
        5.5.3 PGT改性對(duì)復(fù)合材料界面形貌的影響
        5.5.4 PGT改性復(fù)合材料抗原子氧輻照損傷機(jī)制探討
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點(diǎn)
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：4019103