本文關(guān)鍵詞：航空用SEBS膠質(zhì)材料環(huán)境老化性能的試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： SEBS 膠質(zhì)材料 老化試驗(yàn) 熱分析 壽命預(yù)測

【摘要】：針對將在民航飛機(jī)上使用的一款SEBS膠質(zhì)材料進(jìn)行了環(huán)境老化機(jī)理研究。首先,根據(jù)典型機(jī)場環(huán)境確定了主要試驗(yàn)類型及參數(shù),分別進(jìn)行了SEBS膠質(zhì)材料的紫外線和30℃、40℃、50℃、70℃條件下的熱空氣加速老化試驗(yàn)。將試樣的承載力和表面宏觀、細(xì)觀形貌特征作為主要指標(biāo),分析了紫外線照射、溫度作用對材料力學(xué)性能和表面性能的影響；其次,選取了不同試驗(yàn)階段的試樣進(jìn)行了傅里葉紅外光譜分析(FTIR),以了解環(huán)境作用對材料化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響；然后,對全新試樣進(jìn)行了差示掃描量熱分析(DSC)和熱重分析(TG),得到了材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和失重溫度；最后,應(yīng)用動力學(xué)曲線直線化法進(jìn)行了材料在不同溫度作用下使用壽命的理論預(yù)測分析。論文的主要工作和結(jié)論如下：(1)完成了SEBS膠質(zhì)材料的紫外線加速老化試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)短期的紫外線照射可以促進(jìn)材料的后固化,使其承載力有一定的增大趨勢；而長時間的紫外線照射使材料在宏觀上出現(xiàn)表面發(fā)粘的現(xiàn)象,加劇了固體顆�；蚍蹓m對試樣的污染,而且細(xì)觀層面觀察發(fā)現(xiàn)材料出現(xiàn)老化硬結(jié)的情況,使得材料的力學(xué)性能變差。(2)完成了SEBS膠質(zhì)材料在30℃、40℃、50℃、70℃條件下的熱空氣加速老化試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)在溫度較低(30℃、40℃時)的情況下,空氣中的固體顆�；蚍蹓m對試樣表面的污染是影響材料承載力的主要原因；隨著溫度的升高,材料進(jìn)一步固化所用的時間逐漸減少,在短時間內(nèi)出現(xiàn)材料承載力有一定上升的情況,但是長時間的溫度作用也會降低材料的承載力；在更高的試驗(yàn)溫度(70℃)環(huán)境下,試樣邊緣出現(xiàn)嚴(yán)重的翹曲現(xiàn)象是影響材料承載力的主要原因。(3)完成了全新的和不同試驗(yàn)階段的試樣的傅里葉紅外光譜分析,發(fā)現(xiàn)在本研究的試驗(yàn)條件下,材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)無明顯變化,說明了SEBS膠質(zhì)材料能很好地應(yīng)用于民航飛機(jī)的正常工作環(huán)境。(4)對SEBS膠質(zhì)材料進(jìn)行了差示掃描量熱分析和熱重分析,得到該材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和失重溫度分別為168℃和190℃。正常機(jī)場溫度遠(yuǎn)小于上述溫度,材料在使用過程中不會出現(xiàn)交聯(lián)和分解。(5)采用動力學(xué)曲線直線化法對SEBS膠質(zhì)材料的使用壽命進(jìn)行了預(yù)測。在熱空氣老化環(huán)境下,以試樣承載力為評價指標(biāo),得到材料在最高試驗(yàn)溫度(70℃)時對應(yīng)常溫下的預(yù)測壽命為221天,滿足設(shè)計要求。在SEBS膠質(zhì)材料的環(huán)境老化研究過程中,運(yùn)用了紫外線與熱空氣的老化試驗(yàn)方法,結(jié)合了力學(xué)性能測試、宏觀與細(xì)觀形貌特征、化學(xué)結(jié)構(gòu)分析,進(jìn)行了熱性能分析及理論壽命預(yù)測,全方位地研究材料的老化性能,得到了合理的分析結(jié)果。此流程簡單易用,也可用于其他高分子材料的老化分析。
【關(guān)鍵詞】：SEBS 膠質(zhì)材料 老化試驗(yàn) 熱分析 壽命預(yù)測
【學(xué)位授予單位】：中國民用航空飛行學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V255
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 選題依據(jù)與研究背景13-17
• 1.1.1 選題依據(jù)13-15
• 1.1.2 研究背景15-17
• 1.2 高分子膠質(zhì)材料環(huán)境老化研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀17-18
• 1.2.1 國外研究歷史及現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 國內(nèi)研究歷史及現(xiàn)狀18
• 1.3 研究意義18-19
• 1.4 研究目標(biāo)和內(nèi)容19-20
• 1.5 論文的主要章節(jié)安排20-22
• 第二章 高分子膠質(zhì)材料的基本理論與壽命預(yù)測22-30
• 2.1 高分子膠質(zhì)材料的基本粘接理論22-23
• 2.2 高分子膠質(zhì)材料的老化23-25
• 2.2.1 高分子膠質(zhì)材料的老化特征23
• 2.2.2 影響高分子膠質(zhì)材料老化的因素23-25
• 2.3 高分子膠質(zhì)材料老化的試驗(yàn)方法25-27
• 2.3.1 戶外大氣暴露試驗(yàn)26
• 2.3.2 人工加速老化試驗(yàn)26-27
• 2.4 高分子膠質(zhì)材料的壽命預(yù)測27-29
• 2.4.1 線性關(guān)系法27-28
• 2.4.2 動力學(xué)曲線直線化法28
• 2.4.3 變量折合法28-29
• 2.4.4 數(shù)學(xué)模型法29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 SEBS膠質(zhì)材料老化性能的試驗(yàn)分析方法30-37
• 3.1 試驗(yàn)原料與試樣選擇30-31
• 3.1.1 SEBS膠質(zhì)材料的基本組分30-31
• 3.1.2 試樣的選擇31
• 3.2 試驗(yàn)方法與過程31-32
• 3.2.1 紫外線加速老化試驗(yàn)31-32
• 3.2.2 熱空氣加速老化試驗(yàn)32
• 3.3 試樣的性能測試32-36
• 3.3.1 試樣承載力的測量32-33
• 3.3.2 試樣表面形貌的觀察33-34
• 3.3.3 紅外光譜分析34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 SEBS膠質(zhì)材料的紫外線加速老化試驗(yàn)研究37-44
• 4.1 試驗(yàn)部分37-38
• 4.1.1 試驗(yàn)試樣與設(shè)備37
• 4.1.2 測試方法37-38
• 4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析38-43
• 4.2.1 紫外線老化對SEBS膠質(zhì)材料力學(xué)性能的影響38-39
• 4.2.2 紫外線老化對SEBS膠質(zhì)材料表面形貌的影響39-42
• 4.2.3 紫外線老化前后試樣的FTIR分析42-43
• 4.3 本章小結(jié)43-44
• 第五章 SEBS膠質(zhì)材料的熱空氣加速老化試驗(yàn)研究44-53
• 5.1 試驗(yàn)部分44-45
• 5.1.1 試驗(yàn)樣品與設(shè)備44
• 5.1.2 測試方法44-45
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析45-51
• 5.2.1 熱空氣老化對SEBS膠質(zhì)材料力學(xué)性能的影響45-47
• 5.2.2 熱空氣老化對SEBS膠質(zhì)材料表面形貌的影響47-50
• 5.2.3 熱空氣老化前后試樣的FTIR分析50-51
• 5.3 本章小結(jié)51-53
• 第六章 SEBS膠質(zhì)材料的熱分析試驗(yàn)53-60
• 6.1 試驗(yàn)原理53-56
• 6.1.1 基本原理53-54
• 6.1.2 試樣和參比物54
• 6.1.3 溫度和熱量的校正54-55
• 6.1.4 主要影響因素55-56
• 6.2 試驗(yàn)過程與設(shè)備56
• 6.2.1 試驗(yàn)樣品制備56
• 6.2.2 試驗(yàn)設(shè)備56
• 6.3 試驗(yàn)結(jié)果與討論56-59
• 6.3.1 差示掃描量熱分析56-58
• 6.3.2 熱重分析58-59
• 6.4 本章小結(jié)59-60
• 第七章 SEBS膠質(zhì)材料的工程壽命分析60-65
• 7.1 壽命預(yù)測原理60-61
• 7.2 壽命預(yù)測分析61-64
• 7.3 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果71-72
• 致謝72

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