納米氮化硅與環(huán)氧樹脂的復(fù)合研制.pdf

1、本文用納米氮化硅作為填料，采用納米粒子直接填充法，通過高速剪切和超聲波攪拌復(fù)合分散后，經(jīng)適當(dāng)?shù)墓袒に囍苽淞思{米Si<,3>N<,4>/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。 為使納米氮化硅能很好的分散在環(huán)氧樹脂基體中，本文采用硅烷偶聯(lián)劑HG-560作為改性劑，以少量水作為反應(yīng)劑，大量丙酮作為分散劑，對(duì)納米氮化硅進(jìn)行了表面改性。利用懸浮液沉降實(shí)驗(yàn)與掃描電子顯微鏡觀察表征改性后的氮化硅納米粉體的分散效果，結(jié)果表明，當(dāng)偶聯(lián)劑用量為氮化硅粉體質(zhì)量的1﹪時(shí)

2、，該粉體在丙酮溶液中的沉降速率最小，分散效果好。 通過UV-VIS對(duì)納米氮化硅/環(huán)氧樹脂分散體系經(jīng)不同存放時(shí)間后的固化膜進(jìn)行透光率測試并用掃描電鏡(SEM)觀察經(jīng)改性的納米氮化硅在環(huán)氧樹脂中的分散情況，結(jié)果表明，納米氮化硅在環(huán)氧樹脂中分散均勻，且分散體系穩(wěn)定。 通過DSC、FTIR研究了納米氮化硅的加入對(duì)環(huán)氧樹脂固化工藝的影響，發(fā)現(xiàn)添加一定量的納米氮化硅使得復(fù)合材料的起始固化溫度提高，固化時(shí)間延長，并結(jié)合納米氮化硅的添加

3、量及固化時(shí)間對(duì)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的影響分析，最終確定復(fù)合材料的固化工藝為：當(dāng)納米Si3N4添加量≤1﹪時(shí)，在60℃下固化3小時(shí)，后在100℃下固化1小時(shí)20分；當(dāng)納米氮化硅的添加量在2﹪～5﹪時(shí)，先在60℃下固化3小時(shí)，然后在100℃下固化1小時(shí)40分。 納米氮化硅的加入使得復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐磨損性能提高。研究表明：當(dāng)加入的改性納米氮化硅為3﹪時(shí)，拉伸及彎曲強(qiáng)度都達(dá)到最大值，分別比純環(huán)氧樹脂固化樣品提高了139.3﹪