本文選題：粘結(jié)劑 + 碳材料��； 參考：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：碳材料具有密度低,比強(qiáng)度高、比模量高、耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等優(yōu)良的物理化學(xué)性能,即使在高溫高寒等惡劣環(huán)境下依然能保持穩(wěn)定的性能。因而被廣泛應(yīng)用于核工業(yè)及航空航天等高科技領(lǐng)域。但是碳材料脆性大和容易應(yīng)力集中,造成其加工難度大,復(fù)雜形狀構(gòu)件難以一次成型,往往需要局部連結(jié)來制造復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。那么研究一種經(jīng)濟(jì)成本低廉而又行之有效的連接方式就變得至關(guān)重要。而粘結(jié)就是這樣一種行之有效的連接方式,與傳統(tǒng)的螺栓連接、鉚接、焊接等相比,粘結(jié)的生產(chǎn)和制造成本更低、更有效率,構(gòu)件的質(zhì)量也更輕便,而且其密封性和耐酸堿等化學(xué)腐蝕性能也更加突出。本文以酚醛樹脂為粘結(jié)劑基體,以改性碳化硼、原位合成碳納米管及原位合成納米二氧化硅為改性材料。研究了碳材料粘結(jié)劑的制備及粘結(jié)性能和分析了粘結(jié)破壞原因。研究內(nèi)容及結(jié)果包括:(1)采用硅烷偶聯(lián)劑(KH-550)作為改性劑,來提高碳化硼與酚醛樹脂間的分散性和相容性。再使用改性碳化硼增強(qiáng)酚醛樹脂粘結(jié)劑,從而獲得更高的粘結(jié)性能。研究表明使用5wt%硅烷偶聯(lián)劑經(jīng)過120min改性的碳化硼疏水效果較好。當(dāng)改性B4C:PF=0.75:1時(shí),樣品經(jīng)歷600℃和1200℃熱處理后剪切強(qiáng)度仍有9.29MPa和6.86Pa,相比未添加改性硼的酚醛樹脂粘結(jié)劑的2.45MPa和自動(dòng)斷裂有了顯著的提高。經(jīng)歷△T=1200℃,5次抗熱沖擊性能測(cè)試后,剪切強(qiáng)度的保持率依然有91.6%。(2)在石墨塊表面空隙中原位合成碳納米管,由于這些孔隙的存在,使碳納米管位置相對(duì)固定且不可隨意移動(dòng),這樣就可以有效解決碳納米管的分散不均和團(tuán)聚等問題。同時(shí),在粘結(jié)過程中碳納米管使石墨材料和粘結(jié)劑形成"鉚接式"結(jié)構(gòu),使二者很好的結(jié)合,成為近于一體的狀態(tài),碳納米管既增強(qiáng)了粘結(jié)劑本身,又提高了石墨材料與粘結(jié)劑的界面結(jié)合能力。用本方法粘結(jié)的石墨塊樣品,其剪切強(qiáng)度比不含碳納米管的粘結(jié)樣品提高了百分之45.3%,經(jīng)歷△T=1200℃,5次抗熱沖擊性能測(cè)試后,剪切強(qiáng)度的保持率依然有93.2%。(3)采用正硅酸乙酯(TEOS)為原料,硅烷偶聯(lián)劑(3-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550)為催化劑和改性劑,在酚醛樹脂粘結(jié)劑中原位合成納米二氧化硅。這樣既可以有效提高其在基體中的分散又可以改善納米二氧化硅與基體的相容性,同時(shí),提高了基體的耐熱性能和粘結(jié)強(qiáng)度。當(dāng)理論Si02含量為10%時(shí),經(jīng)歷1000℃高溫?zé)崽幚砗蟮募羟袕?qiáng)度較純的酚醛樹脂粘結(jié)劑也有了極大的提升,剪切強(qiáng)度達(dá)到了最大值3.44MPa。
[Abstract]:The results include : ( 1 ) using silane coupling agent ( KH - 550 ) as modifier to improve the dispersion and compatibility of boron carbide and phenolic resin . ( 2 ) the carbon nanotubes are synthesized in the space of the surface of the graphite block , so that the positions of the carbon nano tubes are relatively fixed and cannot be moved freely due to the existence of the pores , so that the carbon nano - tubes can effectively solve the problems of uneven dispersion and agglomeration of the carbon nanotubes .
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ430.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張炫烽;鐘正祥;溫泉;馬震宇;劉麗;;KH-550修飾納米SiO_2/有機(jī)硅膠黏劑的制備及其性能[J];化學(xué)與黏合;2016年04期

2 李海鵬;范佳薇;康建立;趙乃勤;王雪霞;李寶娥;;鋁基體上碳納米管原位均勻合成及其復(fù)合材料的性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年07期

3 王中;;SiO_2納米粒子改性對(duì)酚醛樹脂材料性能的影響[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2013年12期

4 王家昌;張家英;朱艷;;我國石墨成礦特征及找礦標(biāo)志[J];中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊;2013年03期

5 單芙蓉;于志明;羅麗絲;張揚(yáng);;硅烷偶聯(lián)劑KH550表面改性納米Al_2O_3的研究[J];化工新型材料;2013年05期

6 吳軍;黃世強(qiáng);;有機(jī)硅膠粘劑的耐熱性能研究[J];中國膠粘劑;2010年06期

7 胡正西;揭曉華;黃偉溪;盧國輝;;碳納米管在鉛錫鍍液中的分散性研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2009年20期

8 周小平;余臘妹;郭喬輝;周政平;侯豪情;;多壁碳納米管的表面修飾及其在溶劑中的分散性[J];化工新型材料;2009年06期

9 袁清峰;高延敏;呂偉剛;;KH-550改性納米SiO_2對(duì)環(huán)氧膠黏劑性能的影響[J];化學(xué)與粘合;2009年03期

10 范琳;孫宏杰;霍海濤;楊士勇;;耐高溫聚酰亞胺結(jié)構(gòu)膠黏劑的研究[J];宇航材料工藝;2009年01期

，

本文編號(hào)：2090810