负泊松比形状记忆泡沫的制备与力学性能分析
[Abstract]:As a kind of smart material, shape memory polymer plays an important role in more and more fields, such as aerospace, biomedicine, intelligent clothing and so on. Actuators and actuators as one of the intelligent devices. Negative Poisson's ratio foam has excellent mechanical properties and many properties that traditional materials do not have, such as coaxial bending, tensile expansion effect and so on. Negative Poisson's ratio panel has potential application in aviation industry. In this paper, commercial polyurethane soft foaming material was used as matrix and shape memory epoxy resin as functional phase to prepare shape memory epoxy resin polyurethane composite foam. Furthermore, Poisson ratio conversion was realized by thermal compression method, and negative Poisson ratio shape memory foam was prepared. In this paper, the structure of shape memory epoxy resin intersected with polyurethane was prepared by mixing shape memory epoxy resin in polyurethane soft foaming material by one step foaming method. The microstructure and transition temperature of shape memory epoxy composite foam were characterized by SEM,DSC. With the increase of the content of shape memory epoxy resin, the glass transition temperature of composite foam increases. Through different preparation parameters, negative Poisson ratio shape memory foam with different concave structure was obtained, and different Poisson ratio was realized. The compression test of shape memory epoxy composite foam was carried out, including the compression test at room temperature and the compression performance at high temperature, and the mechanical compression curve was obtained. The Ashby-Gibson cross cube foam model is used to analyze and explain the relationship between the deformation process of the bubble cell and the change of the macroscopic compressive effective elastic modulus, and the compressive effective elastic modulus of the foam is measured. The effect of different ratio on effective elastic modulus is analyzed. With the increase of the content of shape memory epoxy resin, the effective modulus of elasticity decreases first, and then the yield strength increases. Using digital high-speed camera and MATLAB image processing technology, the Poisson's ratio of negative Poisson's ratio shape memory foam was tested, and the influence of different preparation parameters on Poisson's ratio was analyzed. It can provide some guidance for the preparation of negative Poisson ratio shape memory foam with different Poisson ratios in the future. The shape fixation rate and shape recovery rate of shape memory epoxy composite foam were analyzed by shape memory performance test. The volume change and Poisson ratio change of shape memory epoxy composite foam and negative Poisson ratio foam were also studied. The recovery force of shape memory epoxy composite foam driven by heat was tested.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB381;O341
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本文编号:2315634
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