碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料(CFRPs)由于具有高比強(qiáng)度、高比模量、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、耐極端環(huán)境等優(yōu)異性能而得到廣泛的應(yīng)用�？芍貜�(fù)使用航天運(yùn)載器(RLV)的研究是當(dāng)前航天領(lǐng)域重要的發(fā)展趨勢,作為運(yùn)載器重要部件的低溫液體推進(jìn)劑貯箱體積和質(zhì)量占比極大,設(shè)計(jì)輕質(zhì)高強(qiáng)的貯箱對RLV減重效果明顯,將高性能的CFRPs應(yīng)用于低溫貯箱具有極大的優(yōu)勢。然而由于復(fù)合材料層間主要靠基體傳遞載荷,而樹脂基體高度交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使得其較脆,從而導(dǎo)致復(fù)合材料層間斷裂韌性較低,容易發(fā)生分層損傷,大大降低了CPRPs的綜合性能。為了高層間韌性,常采用Z向增韌、界面改性、基體增韌、層間增韌等方法。其中,層間增韌方法在大幅升層間韌性的同時也能極大程度地保持材料的其他原有性能及原有工藝不變。因此,本文采用層間增韌的方法來高CPRPs的層間斷裂韌性,并分析常溫和低溫下的增韌機(jī)理。將制備的具有不同形貌和分散性的納米粒子均勻噴涂在預(yù)浸料表面,制備了復(fù)合材料層合板,并測試Ⅱ型層間斷裂韌性。實(shí)驗(yàn)表明,常溫下,Ⅱ型層間斷裂韌性在適當(dāng)?shù)募{米粒子含量下都獲得了高,這主要是因?yàn)榧{米粒子在層間形成了有效吸收斷裂能的微結(jié)構(gòu);而在低溫下,納米粒子的引入?yún)s... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 耐低溫纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
        1.2.1 耐低溫樹脂的研究
        1.2.2 增強(qiáng)纖維的研究
        1.2.3 界面性能的研究
        1.2.4 耐低溫復(fù)合材料的整體研究及其應(yīng)用
    1.3 纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料增韌方法
        1.3.1 基體增韌
        1.3.2 界面改性
        1.3.3 Z向增韌
        1.3.4 層間增韌
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)與測試
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 納米粒子制備及表征方法
        2.2.1 納米粒子制備
        2.2.2 納米粒子表征
    2.3 碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料制備及層間斷裂韌性測試
        2.3.1 碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料制備
        2.3.2 常低溫層間斷裂韌性測試
3 常低溫層間納米粒子增韌研究
    3.1 引言
    3.2 無機(jī)納米粒子表征
        3.2.1 傅里葉變換紅外光譜（FTIR）
        3.2.2 X射線衍射（XRD）
        3.2.3 掃電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）
    3.3 層間納米粒子增韌復(fù)合材料制備
    3.4 常溫層間納米粒子增韌研究
    3.5 低溫層間納米粒子增韌研究
    3.6 本章小結(jié)
4 常低溫層間熱塑性微米顆粒/無機(jī)納米粒子協(xié)同增韌研究
    4.1 引言
    4.2 層間熱塑性顆粒增韌
        4.2.1 層間熱塑性顆粒增韌復(fù)合材料制備
        4.2.2 常溫層間熱塑性顆粒增韌研究
        4.2.3 低溫層間熱塑性顆粒增韌研究
    4.3 層間熱塑性微米顆粒/無機(jī)納米粒子協(xié)同增韌
        4.3.1 層間熱塑性微米顆粒/無機(jī)納米粒子協(xié)同增韌復(fù)合材料制備
        4.3.2 常溫協(xié)同增韌研究
        4.3.3 低溫協(xié)同增韌研究
    4.4 本章小結(jié)
5 層間增韌機(jī)理有限元分析
    5.1 引言
    5.2 層間增韌復(fù)合材料分析模型
        5.2.1 復(fù)合材料層合板本構(gòu)模型
        5.2.2 Mori-Tanaka層間等效夾雜方法
        5.2.3 復(fù)合材料分層模擬策略
    5.3 常低溫層間斷裂韌性有限元分析
        5.3.1 計(jì)算模型
        5.3.2 Ⅱ型層間斷裂韌性分析
        5.3.3 Ⅰ型層間斷裂韌性分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：2907082