电泳沉积法制备CNT/CF及其复合材料界面微观力学行为的拉曼研究
发布时间:2021-03-04 17:38
界面相及其界面微观力学行为是影响纤维复合材料性能的重要因素。拉曼光谱技术从微观角度出发,在研究界面微观力学行为方面具有独特的优势。本论文采用电泳沉积的方法得到碳纳米管/碳纤维,通过拉曼光谱,研究表面改性前后的碳纤维复合材料在受热和受外载应力两种情况下的界面微观力学行为,得到了二维的位置/应力分布。希望为复合材料界面力学的表征和研究提供一个有效、系统的方法。主要内容及结论如下:(1)氧化处理后的碳纳米管能够通过电泳沉积均匀的沉积在碳纤维表面,而且不会破坏碳纤维自身的力学强度。环氧树脂与表面改性后的碳纤维粘结性能提高,复合材料的层间剪切强度提高了46.96%,复合材料界面性能显著提高。(2)研究了碳纳米管/环氧树脂复合材料在升温过程中拉曼敏感性。发现碳纳米管含量在5%,激光功率在10%,碳纳米管和环氧树脂之间的结合力越好,以及拉曼偏振角度平行于碳纳米管轴向时,都能够得到敏感性强的拉曼光谱。(3)进一步研究了碳纤维复合材料在升温过程中的界面微观力学行为。通过拉曼光谱的mapping扫描技术,量化得到了不同温度下的界面周边的碳纳米管的G’峰位置的分布。与未处理的碳纤维相比,碳纳米管的加入使碳纳...
【文章来源】:东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:81 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 纤维复合材料的界面微观力学研究
1.1.1 纤维复合材料的界面
1.1.2 研究纤维复合材料界面相的方法
1.2 拉曼光谱研究纤维复合材料的界面微观力学行为
1.3 碳纤维的表面改性研究
1.3.1 碳纤维的结构
1.3.2 碳纤维表面纳米粒子改性
1.4 本论文的研究目的、意义以及主要研究内容
第二章 EPD法制备CNT/CF及其复合材料的界面宏观力学性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料及仪器
2.2.2 样品的制备
2.2.3 表征与测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 碳纳米管氧化效果分析
2.3.2 碳纳米管分散效果分析
2.3.3 CNTS/CFs纤维表面形貌
2.3.4 碳纤维单丝力学性能
2.3.5 CNTS/CFs环氧树脂复合材料的界面性能
2.4 本章小结
第三章 CNTR/epoxy复合材料的拉曼敏感性研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 样品的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 碳纳米管含量
3.3.2 激光功率
3.3.3 氧化处理后的碳纳米管
3.3.4 激光偏振方向
3.4 本章小结
第四章 拉曼光谱研究碳纤维复合材料受热过程的界面微观力学行为
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 样品的制备
4.2.3 原位升温拉曼光谱测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 试样的拉曼光谱
4.3.2 G’峰位置二维分布
4.3.3 G’峰位置数据的统计学分析
4.4 本章小结
第五章 拉曼光谱研究碳纤维复合材料受力过程的界面微观力学行为
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料和样品
5.2.2 原位拉伸拉曼光谱测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 应力与应变的校正关系
5.3.2 应力二维分布
5.3.3 应力数据的统计学分析
5.3.4 应力传递效果分析
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]微拉曼光谱研究碳纤维/微滴和聚乙烯纤维/微滴的微观力学行为[J]. 邓李慧,陈淙洁,陈师,夏少旭,史燕妮,吴琪琳. 玻璃钢/复合材料. 2015(01)
[2]多壁碳纳米管的拉曼光谱研究[J]. 陈师,史燕妮,夏少旭,全海宇,吴琪琳. 高科技纤维与应用. 2014(06)
[3]电泳沉积时间和热处理对碳纳米管增强C/SiC复合材料力学性能的影响[J]. 梅辉,肖珊珊,白强来,李海青,成来飞. 硅酸盐学报. 2014(12)
[4]不同激发功率下碳纤维的拉曼光谱研究[J]. 陈师,邓李慧,吴琪琳,蔡则田. 高科技纤维与应用. 2014(03)
[5]纤维树脂基复合材料微观界面性能表征方法的进展[J]. 刘政,翟哲,刘东杰,冯拉俊,刘赟姿. 纤维复合材料. 2014(02)
[6]电泳沉积制备LaMnO3/石墨烯薄膜及其光催化性能[J]. 胡婕,马嘉华,王丽娜,黄浩. 硅酸盐学报. 2014(03)
[7]碳纤维表面状态对其复合材料性能的影响[J]. 张冬冬,杨永岗,谭松培,高建军,叶树长,薛峰. 化工新型材料. 2014(01)
[8]改性碳纳米管处理碳纤维的效果表征[J]. 郏余晨,俞科静,钱坤,曹海建,陈建剑. 材料导报. 2012(12)
[9]电泳沉积法制备PNN-PZT厚膜的研究[J]. 卢剑萍,李国荣,郑嘹赢,曾江涛,曾华荣,卞建江. 无机材料学报. 2012(04)
[10]电泳沉积法制备氧化铝陶瓷膜的研究[J]. 陈晓晓,魏刚,张元晶,付国柱,乔宁. 北京化工大学学报(自然科学版). 2011(05)
博士论文
[1]碳纳米管/碳纤维多尺度结构制备及其界面增强效果研究[D]. 梅蕾.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]拉曼光谱研究碳纤维的微观结构及CNT/环氧树脂体系中缺陷周围的应力分布[D]. 任桂知.东华大学 2014
[2]用Raman光谱研究碳纤维结构及其微观力学性能[D]. 蔡则田.东华大学 2010
本文编号:3063620
【文章来源】:东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:81 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 纤维复合材料的界面微观力学研究
1.1.1 纤维复合材料的界面
1.1.2 研究纤维复合材料界面相的方法
1.2 拉曼光谱研究纤维复合材料的界面微观力学行为
1.3 碳纤维的表面改性研究
1.3.1 碳纤维的结构
1.3.2 碳纤维表面纳米粒子改性
1.4 本论文的研究目的、意义以及主要研究内容
第二章 EPD法制备CNT/CF及其复合材料的界面宏观力学性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料及仪器
2.2.2 样品的制备
2.2.3 表征与测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 碳纳米管氧化效果分析
2.3.2 碳纳米管分散效果分析
2.3.3 CNTS/CFs纤维表面形貌
2.3.4 碳纤维单丝力学性能
2.3.5 CNTS/CFs环氧树脂复合材料的界面性能
2.4 本章小结
第三章 CNTR/epoxy复合材料的拉曼敏感性研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 样品的制备
3.3 结果与讨论
3.3.1 碳纳米管含量
3.3.2 激光功率
3.3.3 氧化处理后的碳纳米管
3.3.4 激光偏振方向
3.4 本章小结
第四章 拉曼光谱研究碳纤维复合材料受热过程的界面微观力学行为
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 样品的制备
4.2.3 原位升温拉曼光谱测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 试样的拉曼光谱
4.3.2 G’峰位置二维分布
4.3.3 G’峰位置数据的统计学分析
4.4 本章小结
第五章 拉曼光谱研究碳纤维复合材料受力过程的界面微观力学行为
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料和样品
5.2.2 原位拉伸拉曼光谱测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 应力与应变的校正关系
5.3.2 应力二维分布
5.3.3 应力数据的统计学分析
5.3.4 应力传递效果分析
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间研究成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]微拉曼光谱研究碳纤维/微滴和聚乙烯纤维/微滴的微观力学行为[J]. 邓李慧,陈淙洁,陈师,夏少旭,史燕妮,吴琪琳. 玻璃钢/复合材料. 2015(01)
[2]多壁碳纳米管的拉曼光谱研究[J]. 陈师,史燕妮,夏少旭,全海宇,吴琪琳. 高科技纤维与应用. 2014(06)
[3]电泳沉积时间和热处理对碳纳米管增强C/SiC复合材料力学性能的影响[J]. 梅辉,肖珊珊,白强来,李海青,成来飞. 硅酸盐学报. 2014(12)
[4]不同激发功率下碳纤维的拉曼光谱研究[J]. 陈师,邓李慧,吴琪琳,蔡则田. 高科技纤维与应用. 2014(03)
[5]纤维树脂基复合材料微观界面性能表征方法的进展[J]. 刘政,翟哲,刘东杰,冯拉俊,刘赟姿. 纤维复合材料. 2014(02)
[6]电泳沉积制备LaMnO3/石墨烯薄膜及其光催化性能[J]. 胡婕,马嘉华,王丽娜,黄浩. 硅酸盐学报. 2014(03)
[7]碳纤维表面状态对其复合材料性能的影响[J]. 张冬冬,杨永岗,谭松培,高建军,叶树长,薛峰. 化工新型材料. 2014(01)
[8]改性碳纳米管处理碳纤维的效果表征[J]. 郏余晨,俞科静,钱坤,曹海建,陈建剑. 材料导报. 2012(12)
[9]电泳沉积法制备PNN-PZT厚膜的研究[J]. 卢剑萍,李国荣,郑嘹赢,曾江涛,曾华荣,卞建江. 无机材料学报. 2012(04)
[10]电泳沉积法制备氧化铝陶瓷膜的研究[J]. 陈晓晓,魏刚,张元晶,付国柱,乔宁. 北京化工大学学报(自然科学版). 2011(05)
博士论文
[1]碳纳米管/碳纤维多尺度结构制备及其界面增强效果研究[D]. 梅蕾.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]拉曼光谱研究碳纤维的微观结构及CNT/环氧树脂体系中缺陷周围的应力分布[D]. 任桂知.东华大学 2014
[2]用Raman光谱研究碳纤维结构及其微观力学性能[D]. 蔡则田.东华大学 2010
本文编号:3063620
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3063620.html