碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高模量等優(yōu)異性能被廣泛用于交通、體育、航空航天、能源等領(lǐng)域。但原始碳纖維表面能低,缺乏活性官能團(tuán),導(dǎo)致纖維與樹脂間界面結(jié)合較弱。此外,碳纖維是脆性材料,在機(jī)械制造過程中出現(xiàn)起毛和單絲斷裂等情況,降低碳纖維的強(qiáng)度,因此,在制備過程中會(huì)在碳纖維表面涂覆一層上漿劑,一方面可以保護(hù)碳纖維提高其加工能力,另一方面,可以增加纖維表面的活性官能團(tuán),改善復(fù)合材料的界面性能。盡管上漿劑在碳纖維表面改性方面取得了一定進(jìn)展,但是在界面形成過程中,上漿劑的作用原理及規(guī)律,特別是上漿劑與纖維和樹脂間的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)機(jī)制尚未清楚。因此,本文選取樹脂固化過程中的典型溫度對(duì)碳纖維進(jìn)行處理,研究上漿劑與碳纖維的化學(xué)反應(yīng)程度及其對(duì)上漿劑和樹脂間化學(xué)反應(yīng)的影響,揭示了上漿劑與碳纖維和樹脂間的化學(xué)反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)協(xié)同機(jī)制,并進(jìn)一步研究了競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)對(duì)復(fù)合材料界面粘結(jié)強(qiáng)度的影響。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）參考環(huán)氧樹脂的固化工藝,選取典型的溫度對(duì)碳纖維進(jìn)行處理,另外,根據(jù)樹脂的固化溫度對(duì)上漿劑和樹脂混合物進(jìn)行處理。結(jié)果表明,上漿劑與纖維間的化學(xué)反應(yīng)程度隨著處理溫度的提高而增加,而上漿劑與碳纖維間高的化學(xué)... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 碳纖維及其表面改性
        1.2.2 上漿劑及其對(duì)碳纖維表面性能的影響
        1.2.3 樹脂基體
        1.2.4 碳纖維樹脂基復(fù)合材料界面
    1.3 論文研究目的及內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
    1.4 創(chuàng)新與特色
2 上漿劑與碳纖維和環(huán)氧樹脂間競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)及其對(duì)復(fù)合材料界面性能的影響
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案
        2.2.1 藥品與儀器
        2.2.2 碳纖維及上漿劑的處理過程
        2.2.3 單絲復(fù)合材料的制備
        2.2.4 復(fù)合材料層板的制備
        2.2.5 表征測(cè)試
    2.3 上漿劑與碳纖維和環(huán)氧樹脂間的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)
        2.3.1 上漿劑與碳纖維間化學(xué)反應(yīng)
        2.3.2 上漿劑與環(huán)氧樹脂間化學(xué)反應(yīng)
    2.4 競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)對(duì)單絲環(huán)氧復(fù)合材料界面性能的影響
    2.5 競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)對(duì)環(huán)氧復(fù)合材料宏觀界面性能的影響
        2.5.1 復(fù)合材料的界面模量
        2.5.2 復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度
        2.5.3 復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)分析
    2.6 小結(jié)
3 上漿劑中固化劑含量對(duì)環(huán)氧復(fù)合材料界面性能的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方案
        3.2.1 藥品與儀器
        3.2.2 上漿劑的制備及碳纖維的上漿處理
        3.2.3 表征測(cè)試
    3.3 固化劑含量對(duì)上漿劑反應(yīng)性的影響
    3.4 上漿劑中固化劑含量對(duì)碳纖表面物理化學(xué)性能的影響
    3.5 固化劑含量對(duì)上漿劑與環(huán)氧樹脂反應(yīng)性的影響
    3.6 纖維與樹脂間的界面剪切強(qiáng)度
    3.7 復(fù)合材料的界面模量
    3.8 小結(jié)
4 上漿劑與碳纖維和雙馬來酰亞胺樹脂間競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)及其對(duì)復(fù)合材料界面性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方案
        4.2.1 藥品與儀器
        4.2.2 碳纖維及上漿劑的處理過程
        4.2.3 單絲復(fù)合材料的制備
        4.2.4 復(fù)合材料層板的制備
        4.2.5 表征測(cè)試
    4.3 上漿劑與碳纖維和雙馬來酰亞胺樹脂間競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)
        4.3.1 上漿劑與碳纖維間化學(xué)反應(yīng)
        4.3.2 上漿劑與雙馬來酰亞胺樹脂間化學(xué)反應(yīng)
    4.4 競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)對(duì)雙馬來酰亞胺樹脂基單絲復(fù)合材料間界面性能的影響
    4.5 競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)對(duì)雙馬來酰亞胺樹脂復(fù)合材料宏觀界面性能的影響
        4.5.1 復(fù)合材料的界面模量
        4.5.2 復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度
        4.5.3 復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
    4.6 小結(jié)
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]碳納米管/碳纖維多尺度結(jié)構(gòu)制備及其界面增強(qiáng)效果研究[D]. 梅蕾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
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[2]國產(chǎn)碳纖維二次上漿工藝及性能研究[D]. 張雅璐.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[3]CF/EP復(fù)合材料界面引入碳納米管提高其力學(xué)性能的研究[D]. 王杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3692880