耐低溫玻纖布-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及表征.pdf

1、目前復(fù)合材料與金屬(合金)、高分子與陶瓷并列為四大支柱材料，由于其高比強(qiáng)度和高比模量，已廣泛應(yīng)用于人們生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，在航空航天和國防方面顯得尤為突出。人們對通常條件下應(yīng)用的纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料已作了大量工作。 本文針對高交聯(lián)度的環(huán)氧樹脂固化物在具有高彈性模量的同時(shí)卻表現(xiàn)出質(zhì)脆、易產(chǎn)生裂紋及較差的阻止裂紋擴(kuò)展能力，在低溫區(qū)(主要指液氦和液氮溫區(qū))更為明顯及玻璃纖維增強(qiáng)等存在的問題展開研究，從玻纖布/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的基體改

2、性、成型工藝制定、材料性能及其影響因素等方面進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析和討論。 首先，在對環(huán)氧樹脂基體改性方面，采用樹脂內(nèi)Sol-gel法原位合成不同含量的SiO<,2>，比較酸性和堿性兩種催化體系進(jìn)行研究。通過透射電鏡(TEM)觀察體系內(nèi)生成納米SiO<,2>的分散情況，發(fā)現(xiàn)堿性催化條件下，SiO<,2>顆粒易發(fā)生團(tuán)聚，通過調(diào)整試劑的加入順序，使其得到一定的改善。而且SiO<,2>的加入量對基體材料的增強(qiáng)效果也有很大影響，主要是隨著

3、顆粒含量的增加，在環(huán)氧樹脂集體中團(tuán)聚現(xiàn)象變得越來越嚴(yán)重，團(tuán)聚的顆粒造成應(yīng)力集中，當(dāng)復(fù)合材料受力時(shí)裂紋容易沿團(tuán)聚的顆粒邊沿迅速擴(kuò)展，從而不能很好的起到增強(qiáng)的作用。通過對納米SiO<,2>顆粒/環(huán)氧樹脂澆注體的拉伸性能測試，得出2％SiO<,2>的加入量是增強(qiáng)效果最好的，拉伸強(qiáng)度提高了60％。 在復(fù)合材料成型方面，采用樹脂傳遞模塑(RTM)工藝，選用玻璃纖維布作為增強(qiáng)材料，與環(huán)氧樹脂復(fù)合后，比較其復(fù)合材料在室溫和低溫下的力學(xué)性能。實(shí)