本文關(guān)鍵詞：復(fù)合材料蜂窩單元結(jié)構(gòu)制備工藝及其力學(xué)性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：蜂窩結(jié)構(gòu)有大量的直通孔,滲透流通性好,有較大的開(kāi)口度,在眾多領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用前景。然而傳統(tǒng)的制備方法蜂窩結(jié)構(gòu)連接強(qiáng)度不高,材料的力學(xué)性能、熱電性能不好,高溫性能差,這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)制備方法大多數(shù)是金屬薄板加工成波紋狀,焊接或粘結(jié)成蜂窩狀,接頭處應(yīng)力集中產(chǎn)生薄弱地帶,導(dǎo)致性能差。3D打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù),這種技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生焊縫等應(yīng)力集中點(diǎn),而且不受材料的形狀限制,可以輕易制備出復(fù)雜結(jié)構(gòu)的材料,很適合作為制備蜂窩結(jié)構(gòu)的工藝。聚乳酸材料在3D打印工藝上有很廣泛的應(yīng)用前景,但是由于脆性大、結(jié)晶性能差,嚴(yán)重限制了它的應(yīng)用。本課題針對(duì)碳納米管增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料,獲得了試樣蜂窩幾何形狀軟件設(shè)計(jì)、原料熔融共混制絲以及3D打印成形一體化工藝,成功制備了蜂窩單元結(jié)構(gòu)試樣和啞鈴型拉伸試樣;利用SEM、XRD、拉曼光譜分析儀、紅外光譜分析儀等技術(shù)分析碳納米管增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料線材微觀組織結(jié)構(gòu),探討了碳納米管增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料性能與其組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系。通過(guò)拉曼光譜分析儀碳納米管的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)1598cm-1處的峰為G峰,代表的是晶體碳特征峰,為C-C鍵伸縮振動(dòng)產(chǎn)生的E2g振動(dòng)模式。1340cm-1處的峰為D峰,代表的是sp3狀態(tài)下的碳原子。IG:ID=0.70,這個(gè)比值比較大,表示碳原子的缺陷比較少。試驗(yàn)與分析結(jié)果表明,制備溫度越低,碳納米管增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的拉伸性能與壓縮性能越好;實(shí)驗(yàn)溫度越低,碳納米管增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料的拉伸性能與壓縮性能越好。除此之外,聚乳酸碳納米管復(fù)合材料在溫度超過(guò)50℃時(shí),力學(xué)性能變的很差,開(kāi)始流變。通過(guò)SEM對(duì)PLA/CNTs復(fù)合材料的物相組織以及斷口進(jìn)行觀察,結(jié)合界面分析和斷口形貌研究復(fù)合材料的斷裂機(jī)制,發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料斷裂主要出現(xiàn)在碳納米管團(tuán)聚區(qū)域,也是導(dǎo)致其力學(xué)性能的下降主要原因。
【關(guān)鍵詞】：蜂窩結(jié)構(gòu) 聚乳酸 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-26
• 1.1 課題背景及意義8
• 1.2 聚乳酸概述以及碳納米管改性8-14
• 1.2.1 聚乳酸的來(lái)源與合成9-10
• 1.2.2 聚乳酸的結(jié)構(gòu)10-11
• 1.2.3 聚乳酸的結(jié)晶性11
• 1.2.4 聚乳酸的力學(xué)性能11-12
• 1.2.5 碳納米管/聚合物復(fù)合材料概述12-13
• 1.2.6 聚乳酸/碳納米管復(fù)合材料的研究進(jìn)展13-14
• 1.3 快速成型技術(shù)簡(jiǎn)介14-24
• 1.3.1 3D打印國(guó)外研究現(xiàn)狀17-23
• 1.3.2 3D打印國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀23-24
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容24-26
• 第2章 試樣的制備工藝與試驗(yàn)方法26-34
• 2.1 試驗(yàn)材料26-28
• 2.2 試樣軟件設(shè)計(jì)制備一體化工藝28-32
• 2.2.1 試樣的幾何形狀設(shè)計(jì)28-29
• 2.2.2 原料熔融共混工藝29-30
• 2.2.3 3D打印工藝參數(shù)30-32
• 2.3 碳納米管增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料微觀組織結(jié)構(gòu)分析32
• 2.4 碳納米管增強(qiáng)聚乳酸基復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試32-34
• 第3章 碳納米管/聚乳酸復(fù)合材料微觀組織觀察34-39
• 3.1 引言34
• 3.2 碳納米管/聚乳酸復(fù)合材料顯微組織34-35
• 3.3 聚乳酸/碳納米管的紅外光譜分析35-36
• 3.4 聚乳酸/碳納米管的拉曼光譜分析36-38
• 3.5 碳納米管的XRD定性分析38
• 3.6 本章小結(jié)38-39
• 第4章 碳納米管/聚乳酸復(fù)合材料力學(xué)性能39-52
• 4.1 引言39
• 4.2 碳納米管/聚乳酸復(fù)合材料的力學(xué)性能39-48
• 4.2.1 聚乳酸復(fù)合材料不同單元結(jié)構(gòu)壓縮性能分析39-44
• 4.2.2 聚乳酸/碳納米管復(fù)合材料不同溫度下壓縮性能對(duì)比44-46
• 4.2.3 聚乳酸/碳納米管復(fù)合材料不同溫度下拉伸性能對(duì)比46-48
• 4.3 碳納米管聚乳酸復(fù)合材料斷口分析及形成機(jī)理48-51
• 4.4 碳納米管聚乳酸復(fù)合材料熱性能分析51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)合材料蜂窩單元結(jié)構(gòu)制備工藝及其力學(xué)性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：480020