采用高性能纖維作為聚合物的增強(qiáng)材料,可望得到輕質(zhì)、高強(qiáng)的聚合物復(fù)合材料。玄武巖纖維具備玻璃纖維和碳纖維類似的優(yōu)異的力學(xué)性能,同時(shí)還具有良好的耐腐蝕性能,受到材料研究者的廣泛關(guān)注。要獲得性能良好的復(fù)合材料,必須在增強(qiáng)材料與聚合物基體間形成良好的界面粘結(jié)。本文合成一種耐高溫性能突出的酰胺酸雜化乳液,實(shí)現(xiàn)對(duì)玄武巖纖維的表面改性,為了使玄武巖纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的界面結(jié)合強(qiáng)度得到改善和提高。主要的研究內(nèi)容及結(jié)果如下:論文采用氧化石墨烯和改性SiO2納米粒子對(duì)酰胺酸乳液進(jìn)行改性,合成了氧化石墨烯、納米SiO2/酰胺酸雜化乳液,研究了乳液的穩(wěn)定性和耐高溫性能,并使用雜化乳液對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行表面處理,通過EDS、SEM、AFM等手段對(duì)纖維表面乳液的涂覆情況,纖維的拉伸性能以及玄武巖纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的界面剪切性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明氧化石墨烯和納米SiO2/酰胺酸雜化乳液的分散均勻、穩(wěn)定性良好,耐熱性能好;涂覆后的纖維表面粗糙度增加,單絲拉伸強(qiáng)度提高,氧化石墨烯/酰胺酸雜化乳液處理后的玄武巖纖維與環(huán)氧樹脂間的IFSS由14.44 MPa增加到25.6 MPa,提升了 77.28%,納米SiO2/酰胺... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的目的和意義
    1.2 玄武巖纖維國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 玄武巖纖維基本性能
        1.2.2 玄武巖纖維的應(yīng)用研究進(jìn)展
        1.2.3 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面理論
        1.2.4 玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料及其界面研究
    1.3 纖維表面改性方法
    1.4 玄武巖纖維乳液研究進(jìn)展
    1.5 氧化石墨烯的性質(zhì)和應(yīng)用
    1.6 納米SiO_2的性質(zhì)和應(yīng)用
    1.7 課題研究思路及內(nèi)容
第2章 GO/酰胺酸乳液的制備與表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器設(shè)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
        2.2.2 氧化石墨烯的制備
        2.2.3 氧化石墨烯/酰胺酸乳液的制備
        2.2.4 測試與表征
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 不同原料配比對(duì)乳液特性的影響
        2.3.2 粒子結(jié)構(gòu)與成分表征
        2.3.3 乳液的熱穩(wěn)定性分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 GO/酰胺酸乳液對(duì)玄武巖纖維表面改性
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器設(shè)備
        3.2.2 試樣制備
        3.2.3 分析與測試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 GO含量對(duì)玄武巖纖維表面形貌的影響
        3.3.2 GO含量對(duì)玄武巖纖維單絲拉伸性能的影響
        3.3.3 不同GO含量對(duì)BF/環(huán)氧樹脂界面剪切強(qiáng)度的影響
        3.3.4 復(fù)合材料斷裂面形貌分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 納米SiO_2/酰胺酸乳液的制備與表征
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器設(shè)備
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
        4.2.2 納米SiO_2/酰胺酸乳液的制備
        4.2.3 測試與表征
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 不同原料配比對(duì)乳液特性的影響
        4.3.2 粒子結(jié)構(gòu)與成分表征
        4.3.3 乳液的熱穩(wěn)定性分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 納米SiO_2/酰胺酸乳液對(duì)玄武巖纖維表面改性
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器設(shè)備
        5.2.2 試樣制備
        5.2.3 分析與測試
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 納米SiO_2含量對(duì)玄武巖纖維表面形貌的影響
        5.3.2 納米SiO_2含量對(duì)玄武巖纖維拉伸性能的影響
        5.3.3 不同納米SiO_2含量對(duì)BF/環(huán)氧樹脂界面剪切強(qiáng)度的影響
        5.3.4 復(fù)合材料斷裂面形貌分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 論文主要結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
碩士在讀期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]玄武巖纖維的性能及應(yīng)用[J]. 魏晨,郭榮輝.  紡織科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]水中氧化石墨烯穩(wěn)定性研究[J]. 方華,章婷婷,王铻葶,于江華,曹惠忠.  化工新型材料. 2019(02)
[3]復(fù)配酰胺酸乳液改性玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂界面性能的研究[J]. 葉英,劉媛,李敏,郭兵兵,周曉東.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2018(07)
[4]早齡期玄武巖纖維水泥土的強(qiáng)度及變形特性[J]. 陳峰.  深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2017(06)
[5]玄武巖纖維混凝土隧道襯砌承載特性模型試驗(yàn)研究[J]. 崔光耀,王道遠(yuǎn),倪嵩陟,朱長安,袁金秀,周濟(jì)民.  巖土工程學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]玄武巖/納米ZnO/Al復(fù)合纖維的制備及表征分析[J]. 儲(chǔ)長流,周敏東,喬張彭,劉燕飛,江家兵.  化工新型材料. 2015(05)
[7]氧化石墨烯改性玄武巖纖維及其增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能[J]. 葉國銳,晏義伍,曹海琳.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面理論的研究[J]. 陳同海,賈明印,楊彥峰,薛平,苗立榮.  當(dāng)代化工. 2013(11)
[9]等離子體改性對(duì)玄武巖/聚丙烯復(fù)合材料性能的影響[J]. 畢松梅,朱欽欽,趙堃,儲(chǔ)彭黃.  產(chǎn)業(yè)用紡織品. 2013(06)
[10]玄武巖纖維及其復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 林希寧,張鳳林,周玉梅.  玻璃纖維. 2013(02)

博士論文
[1]γ-射線輻照改性對(duì)芳綸纖維及其復(fù)合材料性能的影響[D]. 張艷華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]BFRP耐腐蝕及疲勞性能提升方法研究[D]. 陳思锜.東南大學(xué) 2017
[2]改性玄武巖纖維及其復(fù)合材料力學(xué)性能研究[D]. 何昊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]玄武巖連續(xù)纖維專用浸潤劑的研究[D]. 姜雪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]玄武巖連續(xù)纖維及其混雜復(fù)合材料性能評(píng)價(jià)[D]. 魏斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]納米SiO2的修飾及其納米復(fù)合材料的制備[D]. 劉穎.天津大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3634028