聚合物礦物復(fù)合材料是以花崗巖為骨料,由經(jīng)過改性后的環(huán)氧樹脂作為膠結(jié)料,并添加適量的石英砂等填料,通過固化后而形成的多相復(fù)合材料。聚合物礦物復(fù)合材料由于具有良好的力學(xué)性能、抗阻尼性、阻熱性能及耐腐蝕性能等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地用于機(jī)床床身制造業(yè)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算材料學(xué)的快速發(fā)展,越來越多的研究者通過有限元仿真技術(shù)對(duì)聚合物礦物復(fù)合材料的物理性能進(jìn)行研究,以期降低材料研發(fā)的周期和成本。聚合物礦物復(fù)合材料細(xì)觀數(shù)值模型可以看作是由骨料、樹脂基體和兩者間的界面過渡層而形成的一種多相復(fù)合材料。利用計(jì)算機(jī)建模技術(shù)建立接近于真實(shí)材料結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型,能夠研究不同組分性能對(duì)聚合物礦物復(fù)合材料物理性能的影響規(guī)律,從而為聚合物礦物復(fù)合材料的性能及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供一定的參考。本文針對(duì)目前已有的聚合物礦物復(fù)合材料建模方法所存在的弊端,例如建模效率低、模型含骨料體積率低等問題,采用一種將縮小骨料膨脹變大的方法實(shí)現(xiàn)了聚合物礦物復(fù)合材料高致密度模型的建模。利用骨料膨脹方法能夠高效地生成高體積率模型,使得建立的細(xì)觀模型更加接近于真實(shí)的材料結(jié)構(gòu),保證了模擬計(jì)算過程的準(zhǔn)確度。本課題分析了 5種不同骨料級(jí)配模型的力學(xué)性能、熱膨脹率... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：104 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１微觀形貌觀察實(shí)驗(yàn)器材（ａ）掃描電鏡（ｂ）實(shí)驗(yàn)試樣??Ｆｉｇ．?２．１?Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?ｆｏｒ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍｉｃｒｏｃｏｓｍｉｃ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ??

結(jié)構(gòu)與基體就越相似，空洞相對(duì)較少。據(jù)相??關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，界面過渡區(qū)的性能會(huì)較大程度影響聚合物礦物復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)??度。因此，如果能夠在固化加工的過程中優(yōu)化工藝技術(shù)，將有利于提升界面過渡??區(qū)的致密結(jié)構(gòu)，保證復(fù)合材料具有優(yōu)良的性能。??」?－??（ａ）?（ｂ）??＿．．．?＾?—??．（夠．？’?二ｃ．?＾??：＿、：：＾丨＇?．秦ｊ?／??ＱＱ２ｊｊ＾＾５Ｑ０Ｅ２ＥＳ￥Ｓ３ｌｌｌｌｌｌｉｌｌｌＨｌｌｌｌｌｌｌｌｌｉ８ＩＨ８Ｅ８ｌ８８８ＢＥＳ１３??（Ｃ）?（ｄ）??圖２．２聚合物礦物復(fù)合材料微觀形貌圖（ａ）?１００倍（ｂ）?４０００倍（ｃ）?６０００倍（ｄ）?９０００倍??Ｆｉｇ．?２．２?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｉｎｅｒａｌ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?（ａ）?ｌＯＯｘ?（ｂ）?４０００ｘ?（ｃ）?６０００ｘ?（ｄ）?９０００ｘ??２．２．２能量色散ｘ射線分析??采用ＥＤＡＸ?（Ｅｎｅｒｇｙ?ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ?ｘ－ｒａｙ）技術(shù)分別檢測(cè)了骨料、基體和界面過??渡區(qū)各區(qū)域中所含的元素。如圖２．３所示，ＥＤＡＸ分析結(jié)果表明，界面過渡區(qū)與??骨料、基體之間所含元素存在明顯差異，能夠進(jìn)一步驗(yàn)證了界面過渡區(qū)的存在。??由于界面過渡區(qū)的結(jié)構(gòu)和性能比較復(fù)雜，目前尚未出現(xiàn)相應(yīng)的研宄測(cè)試方法和實(shí)??驗(yàn)儀器，所以對(duì)于它的研宄還未形成統(tǒng)一的結(jié)論，僅僅只能進(jìn)行觀測(cè)和元素的定??性分析。??本研究使用的骨料為“濟(jì)南青”花崗石，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能，骨料主要??１１??

骨料與基體之間的區(qū)域，相比于基體和骨料，該區(qū)域結(jié)構(gòu)致密度不高，存在較多??的孔隙，而且界面過渡區(qū)所含的主要元素種類相對(duì)骨料和基體較多。若使用環(huán)氧??樹脂作為膠結(jié)料時(shí)，當(dāng)環(huán)氧樹脂和其他各組分間的配合比為：環(huán)氧樹脂１?（Ｅ５１）：??環(huán)氧樹脂２?（Ｅ４４）：增韌劑（ＤＢＰ）：固化劑（Ｔ３１?）?＝７０：３０：１４：２５情況下，能夠??獲得綜合性能最優(yōu)的聚合物礦物復(fù)合材料。??界面過渡區(qū)與基體和骨料有不同的組分和結(jié)構(gòu)特征，其對(duì)聚合物礦物復(fù)合材??料的物理性能有一定的影響。為了建立更接近真實(shí)聚合物礦物復(fù)合材料的細(xì)觀尺??度模型，應(yīng)該綜合考慮骨料、基體、界面過渡區(qū)和孔隙對(duì)聚合物礦物復(fù)合材料性??能的影響。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于隨機(jī)骨料的混凝土細(xì)觀力學(xué)模型研究[D]. 呂釗.武漢科技大學(xué) 2019
[2]基于細(xì)觀結(jié)構(gòu)的瀝青混凝土宏細(xì)觀參數(shù)相關(guān)性研究[D]. 朱俊驊.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]基于熱穩(wěn)定性的樹脂混凝土材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能研究[D]. 趙琨.天津大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3063417