本文關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)吸波一體化環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備及表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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結(jié)構(gòu)吸波一體化環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備及表征

  評(píng)論:0 條   查看:136 次   gqgmzhang 發(fā)表于 2015-11-29 18:28

【摘要】：結(jié)構(gòu)功能一體化已成為當(dāng)今材料科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的一個(gè)共性方向，更是新型航空航天材料的必然發(fā)展趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)材料的結(jié)構(gòu)功能一體化，本論文以超支化環(huán)氧化合物（EHBP）改性的環(huán)氧樹(shù)脂（EP）為基體，分別以超支化聚酯基二茂鐵（HBPE-Fc）、BaFe12O19氣凝膠、Fe3O4氣凝膠、石墨烯/Fe3O4（GA/Fe3O4）復(fù)合氣凝膠為吸波劑填料，通過(guò)溶液共混法制備了相應(yīng)的環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征與測(cè)試。本論文的主要研究?jī)?nèi)容和取得的結(jié)果如下： (1)合成了具有三維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的HBPE-Fc，將HBPE-Fc與EHBP/EP體系復(fù)合制備了制備了HBPE-Fc/EHBP/EP復(fù)合材料，并研究了其力學(xué)及吸波等性能。結(jié)果表明，添加較低含量HBPE-Fc的HBPE-Fc/EHBP/EP復(fù)合材料具有較好的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度與純EP相比最大可分別提高21.81%、34.49%和37.80%。HBPE-Fc/EHBP/EP的起始分解溫度為287.6~330.9℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在105.3~130.3℃之間，具有良好的熱穩(wěn)定性。該復(fù)合材料在8~18GHz內(nèi)的反射率可達(dá)-13.33dB，具有良好的吸波性能。 (2)采用溶膠-凝膠法制備了低密度的具有介孔結(jié)構(gòu)的BaFe12O19氣凝膠，將BaFe12O19氣凝膠與EHBP/EP體系復(fù)合制備了BaFe12O19氣凝膠/EHBP/EP復(fù)合材料。該復(fù)合材料具有較低的密度，滿(mǎn)足了對(duì)吸波材料輕質(zhì)的要求，并研究了其力學(xué)及吸波等性能，結(jié)果表明，采用添加偶聯(lián)劑KH550可有效的提高BaFe12O19氣凝膠/EHBP/EP復(fù)合材料的力學(xué)性能，BaFe12O19氣凝膠/EHBP/EP復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率及沖擊強(qiáng)度與純EP相比最大可分別提高19.68%、28.22%、55.80%，且具有良好的熱穩(wěn)定性。同時(shí)BaFe12O19氣凝膠/EHBP/EP復(fù)合材料在8~18GHz內(nèi)的反射率為-9.2~-18dB，具有較好的吸波性能。 (3)采用溶膠-凝膠法制備了Fe3O4氣凝膠，將Fe3O4氣凝膠與EHBP/EP體系復(fù)合制備了Fe3O4氣凝膠/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，并測(cè)定了其力學(xué)及吸波等性能。結(jié)果表明，F(xiàn)e3O4氣凝膠/EHBP/EP復(fù)合材料具有較低的密度，且添加偶聯(lián)劑KH550的復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率及沖擊強(qiáng)度與純EP相比最大可分別提高28.23%、32.84%及101.62%，且具有良好的熱穩(wěn)定性。該復(fù)合材料在8~18GHz內(nèi)的反射率最低可達(dá)-16.67dB，具有良好的吸波性能。 (4)通過(guò)濕化學(xué)自組裝過(guò)程制備了GA/Fe3O4復(fù)合氣凝膠，然后將GA/Fe3O4復(fù)合氣凝膠與EHBP/EP體系復(fù)合制備了GA/Fe3O4/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，并測(cè)定了其力學(xué)及吸波等性能。結(jié)果表明，GA/Fe3O4/EHBP/EP復(fù)合材料的密度較小，介于1.183~1.190g/cm3之間，且添加較低含量的GA/Fe3O4復(fù)合氣凝膠可較好地保持環(huán)氧樹(shù)脂的力學(xué)性能，拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率及沖擊強(qiáng)度最大分別為60.98MPa、6.09%、18.43kJ.m-2。GA/Fe3O4/EHBP/EP復(fù)合材料的具有良好的熱穩(wěn)定性。同時(shí)，該材料在8~18GHz內(nèi)的反射率在-10.65~-16.52dB之間，在整個(gè)測(cè)試頻段均小于-10dB，具有良好的吸波性能。 (5)分別將HBPE-Fc、BaFe12O19氣凝膠、Fe3O4氣凝膠、GA/Fe3O4復(fù)合氣凝膠為吸波劑填料與EHBP/EP環(huán)氧樹(shù)脂體系共混，然后與碳纖維復(fù)合，采用模壓成型工藝制備了相應(yīng)的復(fù)合材料。結(jié)果表明，添加了HBPE-Fc、BaFe12O19氣凝膠、Fe3O4氣凝膠和GA/Fe3O4復(fù)合氣凝膠等吸波劑的碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料具有較好的力學(xué)性能。添加Fe3O4氣凝膠的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度與純EP/碳纖維復(fù)合材料相比提高了36.27%，而添加BaFe12O19氣凝膠的復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度為93.58kJ.m-2，，與純EP/碳纖維復(fù)合材料相比提高了126.7%。同時(shí)，所制備的復(fù)合材料具有良好的吸波性能，在X波段和Ku波段內(nèi)的反射率均小于-10dB。

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