碳纤维/环氧树脂复合材料热解动力学研究

发布时间：2021-04-05 04:26

　　碳纤维/环氧树脂复合材料现已被用于轻小型飞机整身制造,涉及应用领域越来越广。考虑到飞机作为最为安全的交通工具,一旦受某种因素影响而产生热分解,造成的危害不能被及时响应和处理,后果将极其严重,所以掌握其热解特征很有必要且意义重大。本文利用热重—差热同步分析法对比研究以环氧树脂为基体的碳纤维双向编织布、碳纤维单向预浸料和碳纤维夹层板三种典型用于飞机制造的碳纤维复合材料,在不同升温速率、不同结构形态、不同气氛场影响下热解过程中物质参与、热解反应特征及反应变化规律。利用热场发射扫描电镜测试三种材料分别放大1500倍的形貌图像,且分别取三种复合材料在其热解特征温度下的热解残余进行扫描电镜测试。运用热解动力学微分法（Kissinger法）和积分法（Flynn-Wall-Ozawa法）分段对热解过程中表观活化能值进行求解,并结合热分析从性质和数理两个角度对复合材料热稳定性进行分析研究。根据三种复合材料形貌图像证明,碳纤维与环氧树脂基体界面属表面粘合增强方式。扫描电镜所得三种复合材料热解特征温度下热解残余形貌图像,进一步确定了材料热解每个阶段物质参与。热重—差热同步分析研究表明:升温速率对碳纤维复合材... 

【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
        1.1.1 先进树脂基复合材料概述
        1.1.2 碳纤维/环氧树脂复合材料概述
        1.1.3 课题背景和研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 热分析研究现状
        1.2.2 热解动力学研究现状
    1.3 存在的问题及主要研究内容
        1.3.1 存在的问题
        1.3.2 主要研究内容
第2章 实验样品制备及测试方案
    2.1 实验样品制备
    2.2 实验测试方案
第3章 碳纤维/环氧树脂复合材料热分析
    3.1 热解反应物质参与
        3.1.1 样品形貌图像分析
        3.1.2 样品热解反应过程特征
        3.1.3 样品热解反应过程物质参与
    3.2 热重影响因素分析
        3.2.1 不同升温速率对热解的影响
        3.2.2 不同结构形态对热解的影响
        3.2.3 不同气氛对热解的影响
    3.3 热解反应热量变化分析
        3.3.1 环氧树脂基体
        3.3.2 碳纤维双向编织布
        3.3.3 碳纤维单向预浸料
        3.3.4 碳纤维夹层板
    3.4 热稳定性分析
第4章 碳纤维/环氧树脂复合材料热解动力学
    4.1 微分法热解动力学分析
    4.2 积分法热解动力学分析
    4.3 热稳定性分析
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]从跟踪发展到自主创新,走出独特的国产碳纤维创新体系——访碳纤维专家徐樑华教授[J]. 田恬.  科技导报. 2016(08)
[2]碳纤维复合材料热防护涂层的研究[J]. 李霞,王晓洁,刘新东.  化工新型材料. 2016(04)
[3]Nanoparticle type effects on flexural, interfacial and vibration properties of GFRE composites[J]. U.A.Khashaba.  Chinese Journal of Aeronautics. 2016(02)
[4]碳纤维复合材料FSS电磁传输损耗性能研究[J]. 周栋,徐任信,王钧,刘成国,叶园,张斌,杨小利.  武汉理工大学学报. 2015(12)
[5]用Diamond TG/DTA热重/差热综合热分析仪在外加磁场下研究磁性材料相转变[J]. 毕四军,隋文波,李华,张晶,薛德胜.  分析测试技术与仪器. 2015(01)
[6]碳纤维及其复合材料在军工领域的应用[J]. 李建利,赵帆,张元,张新元.  合成纤维. 2014(03)
[7]基辛格方程的研究与发展[J]. 黄川,杨洪涛,李翔宇,成一.  火炸药学报. 2014(01)
[8]碳纤维表面改性及对其复合材料性能的影响[J]. 王源升,朱珊珊,姚树人,周慧慧,石继梅.  高分子材料科学与工程. 2014(02)
[9]扫描电镜的发展及其在聚合物材料研究中的应用[J]. 刘彻.  中山大学研究生学刊（自然科学.医学版）. 2013(04)
[10]碳纤维/双马树脂基复合材料在热循环过程中热应力分布的数值模拟[J]. 于祺,陈平,陆春.  材料研究学报. 2012(06)

博士论文
[1]碳纤维增强树脂基复合材料界面结合强度关键影响因素研究[D]. 张敏.山东大学 2010



本文编号：3119133