SiC微粉/环氧树脂复合材料的制备与性能研究

发布时间：2021-05-26 10:58

　　聚合物基复合材料具有比强度高、密度小、吸能减震、易加工、化学稳定性好等优良特性,SiC微粉具有高强度、高硬度、大模量等特性。SiC微粉作为增强体加入到环氧树脂（EP）中,制备的SiC/EP复合材料具有优异的力学性能,耐磨性能。本文对SiC微粉进行表面改性,制备出SiC/EP复合材料,对其表面结构、力学性能以及耐磨性能进行研究。用苯乙烯（St）、顺丁烯二酸酐（MAH）、丙烯酸丁酯（BA）单体,通过溶液聚合的方法制备出大分子表面改性剂St-MAH-BA。通过控制温度和时间研究其对聚合物产率的影响;FTIR测试结果表明成功合成出三元聚合物St-MAH-BA;TGA表明三元共聚物主要分解区间在290℃⁴50℃,说明热稳定性良好。分别采用大分子表面改性剂St-MAH-BA和小分子KH560改性SiC微粉,FTIR、TGA、XRD测试结果表明大分子表面改性剂St-MAH-BA和KH560成功地连接在SiC微粉表面,没有破坏SiC微粉的物相结构;粒度测试表明,St-MAH-BA和KH560改性后的SiC微粉粒径粒径分布变窄,SiC微粉均匀性变好;SEM测试结果表明,改性前的Si... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 双酚A型环氧树脂结构及特性
        1.2.1 双酚A型环氧树脂组成及结构
        1.2.2 双酚A型环氧树脂的特性
    1.3 双酚A型环氧树脂的改性
    1.4 SiC微粉表面改性方法
        1.4.1 SiC微粉表面结构分析
        1.4.2 SiC表面改性方法
    1.5 聚合物无机微粉复合材料
        1.5.1 聚合物无机微粉复合材料的研究现状
        1.5.2 聚合物无机微粉复合材料的制备方法
        1.5.3 无机材料改性聚合物材料的增强机理
    1.6 研究思路、目的及内容
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 研究目的
        1.6.3 研究内容
2 St-MAH-BA合成与表征
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 仪器设备
        2.1.3 实验合成原理
    2.2 实验步骤
        2.2.1 单体的精制
        2.2.2 St-MAH-BA的合成
    2.3 结构表征与性能测试
    2.4 结果和讨论
        2.4.1 温度与产率的关系
        2.4.2 时间与产率的关系
        2.4.3 St-MAH-BA的FTIR分析
        2.4.4 St-MAH-BA的TGA分析
    2.5 本章小结
3 SiC微粉表面改性
    3.1 St-MAH-BA改性SiC微粉
        3.1.1 实验部分
        3.1.2 SiC微粉改性方法
        3.1.3 结构表征与性能测试
        3.1.4 结果与讨论
    3.2 KH560改性SiC微粉
        3.2.1 SiC微粉改性方法
        3.2.2 结构表征与性能测试
        3.2.3 结果与讨论
    3.3 两种表面改性剂改性效果比较
        3.3.1 粒径尺寸比较
        3.3.2 表面自由能比较
        3.3.3 表观形貌比较
    3.4 本章小结
4 SiC微粉/环氧树脂复合材料制备与性能研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 仪器设备
        4.1.3 复合材料制备技术路线
        4.1.4 复合材料制备步骤
    4.2 复合材料表征测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 SEM结果分析
        4.3.2 复合材料力学性能测试
        4.3.3 摩擦磨损测试性能分析
    4.4 本章小结
5 结论
    5.1 结论
    5.2 需要进一步开展的工作
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
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[2]石墨烯/SiO2杂化材料增强增韧环氧树脂基复合材料[J]. 李佳铌,俞科静,钱坤,曹海建,卢雪峰,孙洁.  材料导报. 2014(20)
[3]机械活化和粉磨助剂对矿渣微粉作用的研究[J]. 张永娟,郇坤,冯蕾.  粉煤灰综合利用. 2013(01)
[4]纳米SiO2填充短炭纤维/环氧复合材料的摩擦磨损性能[J]. 郭清兵,谭赟华,李翠金.  高分子材料科学与工程. 2011(07)
[5]原位聚合聚氨酯/纳米二氧化钛复合材料的研究[J]. 王明,唐兴.  工程塑料应用. 2011(05)
[6]纳米粒子表面改性研究[J]. 万冰华,费敬银,高文娟.  材料开发与应用. 2010(04)
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[8]机械力化学法制备纳米晶体的研究进展[J]. 武丽华,陈福.  江苏陶瓷. 2008(02)
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博士论文
[1]聚氨酯/纳米无机复合材料的制备与性能研究[D]. 高晓燕.吉林大学 2011
[2]碳化硅微粉表面改性及其在磨具中的应用[D]. 华勇.郑州大学 2006

硕士论文
[1]SiC粉体表面改性工艺研究[D]. 王瑞雨.烟台大学 2014
[2]改性环氧树脂粘接SiC颗粒耐磨复合材料的制备及其性能研究[D]. 崔永.西安理工大学 2009



本文编号：3206263