形状记忆环氧树脂及其复合材料的性能与应用研究
发布时间：2021-04-28 23:11
作为一种新型的智能材料,形状记忆环氧树脂具有比热塑性形状记忆聚合物更优异的力学性能,但在回复应力、性能调控、多重形状记忆效应和复杂变形结构制备等方面的不足制约了其发展和实际应用。本工作中,通过选择和设计基体材料、加工和制备纳米/微米复合材料、设计和构建多重形状记忆效应和复杂二维/三维结构,对具有高性能的形状记忆环氧树脂及其复合材料进行了系统的研究。主要内容和结论有:（1）设计和制备出具有高回复应力和宽性能调控范围的形状记忆环氧树脂。形状记忆效应作用机理的分析结果表明,体系的固化程度及其变化范围是实现优异形状记忆效应和性能调控的关键。选择酸酐固化成型的形状记忆环氧树脂,通过改变组分配比和分析固化动力学,实现了形状记忆开关温度（65-140 oC）和回复应力（3-24 MPa）大范围的调控,这种性能优于其他固化体系的报道结果。（2）合成了具有超高力学性能的形状记忆环氧树脂复合材料。形状记忆智能行为的实现通常需要温度的变化,此过程伴随着力学性能的骤降,过低的模量会使材料失去实际使用价值。通过添加碳纳米管、碳纤维等填料,制备了具有良好分散和界面性能的复合材料,使得力学刚度...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 形状记忆效应
1.2.2 形状记忆材料和环氧树脂的研究进展
1.2.3 形状记忆环氧树脂的形状记忆性能
1.2.4 形状记忆环氧树脂的力学性能
1.2.5 形状记忆环氧树脂的应用研究
1.3 选题依据
1.4 研究思路和主要内容
1.5 主要创新点
第2章 形状记忆环氧树脂及其复合材料的制备工艺与表征方法
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 基体材料
2.2.2 填料
2.3 材料的制备
2.3.1 形状记忆环氧树脂基体的制备
2.3.2 形状记忆环氧树脂纳米复合材料的制备
2.3.3 非连续填料增强形状记忆环氧树脂复合材料的制备
2.3.4 连续填料增强形状记忆环氧树脂复合材料的制备
2.4 材料的表征
2.4.1 实验仪器
2.4.2 结构性能表征
2.4.3 热学性能表征
2.4.4 力学性能表征
2.4.5 形状记忆性能表征
2.5 小结
第3章 形状记忆环氧树脂基体的选择和设计
3.1 引言
3.2 基体材料的选择
3.3 形状记忆环氧树脂的结构表征
3.4 形状记忆环氧树脂的固化动力学和相变
3.5 形状记忆环氧树脂的力学和形状记忆性能
3.6 形状记忆环氧树脂材料的应用
3.7 小结
第4章 形状记忆环氧树脂/碳纳米管纳米复合材料
4.1 引言
4.2 碳纳米管的分散状态
4.3 纳米复合材料的力学性能
4.4 纳米复合材料的形状记忆性能
4.5 小结
第5章 具有超高刚度的碳纤维增强形状记忆环氧树脂复合材料
5.1 引言
5.2 非连续系统填料的含量选择和分散状态
5.3 非连续填料系统复合材料的力学性能和增强机理
5.4 非连续填料系统复合材料的形状记忆性能
5.5 连续填料系统复合材料的超强力学性能和形状记忆表现
5.6 高强形状记忆环氧树脂复合材料扇叶的应用探索
5.7 小结
第6章 形状记忆环氧树脂复杂结构的构建及其功能性研究
6.1 引言
6.2 形状记忆环氧树脂的多重形状记忆效应
6.3 形状记忆环氧树脂及其复合材料弹簧
6.3.1 弹簧的制备和性能表征
6.3.2 弹簧在高温自动报警装置中的应用
6.4 形状记忆环氧树脂及其复合材料的4D打印
6.4.1 可打印墨水的制备
6.4.2 直写式打印技术
6.4.3 打印机理和打印性能
6.5 小结
第7章 结论
7.1 论文主要结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
1.个人简历
2.在学期间研究成果
3.博士期间参加学术会议
4.博士期间获得的荣誉和奖励
5.科研项目经历
本文编号：3166354
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 形状记忆效应
1.2.2 形状记忆材料和环氧树脂的研究进展
1.2.3 形状记忆环氧树脂的形状记忆性能
1.2.4 形状记忆环氧树脂的力学性能
1.2.5 形状记忆环氧树脂的应用研究
1.3 选题依据
1.4 研究思路和主要内容
1.5 主要创新点
第2章 形状记忆环氧树脂及其复合材料的制备工艺与表征方法
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 基体材料
2.2.2 填料
2.3 材料的制备
2.3.1 形状记忆环氧树脂基体的制备
2.3.2 形状记忆环氧树脂纳米复合材料的制备
2.3.3 非连续填料增强形状记忆环氧树脂复合材料的制备
2.3.4 连续填料增强形状记忆环氧树脂复合材料的制备
2.4 材料的表征
2.4.1 实验仪器
2.4.2 结构性能表征
2.4.3 热学性能表征
2.4.4 力学性能表征
2.4.5 形状记忆性能表征
2.5 小结
第3章 形状记忆环氧树脂基体的选择和设计
3.1 引言
3.2 基体材料的选择
3.3 形状记忆环氧树脂的结构表征
3.4 形状记忆环氧树脂的固化动力学和相变
3.5 形状记忆环氧树脂的力学和形状记忆性能
3.6 形状记忆环氧树脂材料的应用
3.7 小结
第4章 形状记忆环氧树脂/碳纳米管纳米复合材料
4.1 引言
4.2 碳纳米管的分散状态
4.3 纳米复合材料的力学性能
4.4 纳米复合材料的形状记忆性能
4.5 小结
第5章 具有超高刚度的碳纤维增强形状记忆环氧树脂复合材料
5.1 引言
5.2 非连续系统填料的含量选择和分散状态
5.3 非连续填料系统复合材料的力学性能和增强机理
5.4 非连续填料系统复合材料的形状记忆性能
5.5 连续填料系统复合材料的超强力学性能和形状记忆表现
5.6 高强形状记忆环氧树脂复合材料扇叶的应用探索
5.7 小结
第6章 形状记忆环氧树脂复杂结构的构建及其功能性研究
6.1 引言
6.2 形状记忆环氧树脂的多重形状记忆效应
6.3 形状记忆环氧树脂及其复合材料弹簧
6.3.1 弹簧的制备和性能表征
6.3.2 弹簧在高温自动报警装置中的应用
6.4 形状记忆环氧树脂及其复合材料的4D打印
6.4.1 可打印墨水的制备
6.4.2 直写式打印技术
6.4.3 打印机理和打印性能
6.5 小结
第7章 结论
7.1 论文主要结论
7.2 展望
致谢
参考文献
附录
1.个人简历
2.在学期间研究成果
3.博士期间参加学术会议
4.博士期间获得的荣誉和奖励
5.科研项目经历
本文编号：3166354
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3166354.html
