定向排布氧化石墨烯夹层/氰酸酯复合材料的设计与制备

发布时间：2023-03-10 20:47

　　以树脂基复合材料取代储罐的金属材质来减少燃料或助燃剂储罐的重量,可以有效地降低其运输成本与火箭发射成本,具有广阔的应用前景。目前,国内外包括航天领域在此方面已经广泛而深入地进行了试验研究。树脂基复合材料的漏气分为扩散渗漏和破坏渗漏,国内外的研究内容主要是通过提高树脂基复合材料自身的隔气性能,以减少扩散渗漏。本文除减少扩散渗漏外,还试图提高树脂基复合材料的韧性,防止裂纹的产生,以减少破坏渗漏。首先,本文借助定向凝固冰模板,利用在水溶液中带负电的L-谷氨酸把在水溶液中带正电的磁性氧化石墨烯,通过离子键连接起来,以达到仿制珍珠层结构的目的。这样既可以增大增强相的片径,又可以提高树脂复合材料的韧性。利用类珍珠层结构突出的增韧效果,树脂基复合材料表现出超强的韧性。然后,利用二项分布概率模型,并作出合理的假设,建立定向排布的纳米片增强树脂基复合材料的漏气模型,对已有的隔气理论模型进行改进,并且进行了数值模拟。模拟结果发现,纳米增强相的片径越大和用量越多,树脂基复合材料的隔气性能越好。因而,对纳米片的用量及片径进行定性分析,为后续试验提供理论指导。最后,利用氦质谱检漏仪测试树脂基复合材料的隔气性能,...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外树脂基复合材料隔气和增韧性能的研究现状及分析
        1.2.1 无机纳米颗粒与二维纳米材料的连接
        1.2.2 氧化石墨烯层状结构的组装
        1.2.3 定向排布纳米片增强树脂基复合材料
        1.2.4 微结构有序纳米复合材料的隔气理论模型
        1.2.5 复合材料增韧机理
        1.2.6 高气密性和高强韧性树脂基复合材料研究现状的分析
    1.3 本文研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验试剂与设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验设备
    2.2 表征方法
        2.2.1 X-射线衍射仪(XRD)
        2.2.2 X-射线光电子能谱仪(XPS)
        2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.4 透射电子显微镜(TEM)
    2.3 性能测试
        2.3.1 复合材料隔气性能分析
        2.3.2 复合材料断裂韧性分析
第3章 磁性氧化石墨烯的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 纳米四氧化三铁的合成
        3.2.1 纳米四氧化三铁的合成原理
        3.2.2 纳米四氧化三铁的合成工艺
    3.3 纳米四氧化三铁/二氧化硅复合粒子的制备
        3.3.1 纳米四氧化三铁/二氧化硅复合粒子的制备原理
        3.3.2 纳米四氧化三铁/二氧化硅复合粒子的制备工艺
    3.4 纳米四氧化三铁/二氧化硅复合粒子的氨基化处理
        3.4.1 纳米四氧化三铁/二氧化硅复合粒子的氨基化处理原理
        3.4.2 纳米四氧化三铁/二氧化硅复合粒子的氨基化处理工艺
    3.5 氧化石墨烯的改进Hummers法制备
        3.5.1 氧化石墨烯的改进Hummers法制备原理
        3.5.2 氧化石墨烯的改进Hummers法制备工艺
    3.6 磁性氧化石墨烯的制备
        3.6.1 磁性氧化石墨烯的制备原理
        3.6.2 磁性氧化石墨烯的制备工艺
    3.7 磁性氧化石墨烯的特性分析
        3.7.1 磁性氧化石墨烯的物相分析
        3.7.2 磁性氧化石墨烯的官能团分析
        3.7.3 磁性氧化石墨烯的形貌分析
    3.8 本章小结
第4章 磁性氧化石墨烯夹层的制备与表征
    4.1 引言
    4.2 磁性氧化石墨烯夹层的制备原理
    4.3 磁性氧化石墨烯夹层的制备工艺
    4.4 磁性氧化石墨烯夹层的特性分析
        4.4.1 磁性氧化石墨烯夹层的物相分析
        4.4.2 磁性氧化石墨烯夹层的官能团分析
        4.4.3 磁性氧化石墨烯夹层的形貌分析
    4.5 本章小结
第5章 微结构有序树脂基复合材料的制备与表征
    5.1 引言
    5.2 定向增强树脂基复合材料的制备
        5.2.1 定向增强树脂基复合材料的制备原理
        5.2.2 定向增强树脂基复合材料的制备工艺
    5.3 定向增强树脂基复合材料的特性分析
        5.3.1 定向增强树脂基复合材料的定向效果
        5.3.2 定向增强树脂基复合材料的隔气性能
        5.3.3 定向增强树脂基复合材料的增韧性能
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3758539