PMN-CB-CⅡR阻尼復合材料的制備與性能研究.pdf

1、阻尼材料是一種能吸收機械能、聲能并將其轉化為熱能而耗散掉的功能材料。壓電阻尼材料因其新的能量損耗機制以及可能實現(xiàn)部分主動阻尼控制而受到越來越多的關注。本文以氯化丁基橡膠(CIIR)及其互穿網(wǎng)絡IPN為基體，壓電陶瓷PMN和導電炭黑CB為功能體，采用混煉-硫化的工藝方法制備了PMN/CB/CIIR壓電阻尼復合材料，研究了復合材料的硫化工藝、力學性能、介電性能和阻尼性能，探討了壓電阻尼機理。 復合材料的硫化工藝研究表明，CIIR合適

2、的硫化溫度為170℃，硫化壓力為10MPa，采用酚醛樹脂作為硫化劑時，硫化時間10min能使橡膠充分硫化。PMN的加入導致復合材料力學性能的下降，PMN/CB/CHR復合材料的拉伸強度在CB質(zhì)量分數(shù)25％時達到最大。 介電性能研究表明，隨著PMN體積含量的增加，PMN/CB/CIIR復合材料的介電常數(shù)ε增大。復合材料的ε和tanδ隨CB含量的增加而增大，并在逾滲閾值附近增加迅速。頻率的增加導致PMN/CB/CIIR的ε減小，復合

3、材料在高頻時(104-106Hz)具有良好的介電穩(wěn)定性。 阻尼性能研究表明，PMN和CB的加入使得復合材料的阻尼性能變好。當PMN的體積含量為50％，CB的質(zhì)量分數(shù)為25％時，PMN/CB/CIIR復合材料的阻尼性能最好。隨著載荷頻率的增大，復合材料的損耗因子峰向高溫移動，tanδmax和TA增大。 通過將CIIR溶脹于丙烯酸酯中制得順序IPN，研究表明，CIIR在甲基丙烯酸丁酯(BMA)中的溶脹性最好。SEM、FT-I

4、R和TG等測試表明，PBMA與CIIR兩組分間無化學作用，兩種聚合物網(wǎng)絡通過物理方式結合在一起，形成了物理互鎖的網(wǎng)絡結構。CIIR和PBMA的損耗峰能夠結合起來，形成阻尼平臺區(qū)，實現(xiàn)CIIR阻尼功能區(qū)向高溫的有效拓展。PMN/CB/CIIR-PBMA的IPN材料最大損耗因子tanδmax能達到0.830，TA為88.25，ΔT(tanδ＞0.5)為72.17℃，tanδ大于0.5的有效功能區(qū)從-37℃持續(xù)至35℃。實現(xiàn)了壓電阻尼與互穿網(wǎng)