納米SiO2改性環(huán)氧樹脂及其復合材料低溫力學性能研究.pdf

1、由于復合材料具有質(zhì)輕、力學性能優(yōu)異等一系列優(yōu)點，使復合材料壓力容器減重效果明顯，因此在航天器的推進系統(tǒng)等重要領域有著廣泛的應用前景。本文在已有樹脂基體的基礎上對復合材料樹脂基體進行改性，并在常溫和低溫條件下研究了改性樹脂對復合材料的界面、力學性能的影響。希望能制備出性能優(yōu)異的復合材料單向板，為樹脂基復合材料液氧貯箱的研究提供材料技術(shù)支持和儲備。
　　用差示掃描量熱法研究了樹脂基體的固化反應，并借助于傅立葉紅外光譜初步探索了樹脂基體

2、固化反應的機理。通過對動態(tài)接觸角、微脫粘、復合材料及樹脂澆鑄體力學性能測定及斷口形貌表征分析，考察了納米SiO2改性樹脂對復合材料常溫和低溫條件下基體、界面和復合材料力學性能的影響，以及低溫環(huán)境對復合材料的基體、界面和力學性能影響。
　　固化反應動力學分析驗證了固化反應工藝的合理性，得到了樹脂體系固化反應的表觀活化能為90.58 kJ/mol，表觀反應級數(shù)n為0.95。研究結(jié)果表明，質(zhì)量分數(shù)為14％樹脂體系可以達到常溫復合材料單向

3、板纏繞的要求，固化反應前80℃保持60min能夠使樹脂和纖維的相互浸潤。另外，質(zhì)量含量為1%納米SiO2改性樹脂能夠改善樹脂的沖擊強度、界面的剪切強度和復合材料單向板層間剪切強度，尤其是低溫材料的性能顯著改善。研究結(jié)果表明，低溫條件下樹脂的沖擊強度降低，樹脂復合材料界面剪切強度提高，納米SiO2改性樹脂復合材料低溫界面剪切性能降低。在常溫條件下制備的復合材料單向板，其彎曲強度為1617.76MPa，彈性模量為108.45GPa，層間剪切