TiNi合金丝/环氧树脂形状记忆复合材料制备及性能研究

发布时间：2024-07-06 10:08

　　形状记忆材料是一种能够在外加刺激条件下回复到其原始形状的一种智能材料。在形状记忆材料体系中,形状记忆合金和形状记忆聚合物已被广泛的研究并投入到实际应用中。形状记忆合金具有良好的形状记忆效应、超弹性以及较大的回复应力,而形状记忆聚合物具有质量轻、高形状变形率、形状转变温度可调以及易制造等优点。把形状记忆合金与形状记忆聚合物结合在一起制备形状记忆复合结构,集两者优势与一身,有望推动主动展开结构、远程控制机构和自修复系统等领域的进一步发展。本文主要通过化学合成法制备出环氧树脂形状记忆聚合物材料,在此基础上合成和制备了碳材料／环氧树脂形状记忆复合结构制品和TiNi合金丝／环氧树脂形状记忆复合结构,并对复合结构的力学性能和形状记忆性能进行研究;考察了界面处理方式对复合结构的影响,设计和制备了空间展开结构样件并进行展开测试,主要结果如下：1)制备了具有不同固化程度,不同含量增韧剂的E51系和E44系环氧树脂形状记忆材料,对其力学性能和形状记忆性能的研究表明,合成的聚合物材料形状固定率和形状回复率均在98%以上；材料的力学性能以及形状记忆转变温度随着固化度的增大而提高,随着增韧剂含量的增加而降低。综...

【文章页数】：105 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 形状记忆材料
        1.1.1 形状记忆合金
        1.1.2 形状记忆聚合物
        1.1.3 形状记忆聚合物与形状记忆合金性能比较
    1.2 形状记忆聚合物复合材料
        1.2.1 颗粒增强形状记忆聚合物复合材料
        1.2.2 纤维增强形状记忆聚合物复合材料
        1.2.3 形状记忆复合材料理论研究进展
    1.3 环氧树脂基形状记忆材料研究现状
        1.3.1 形状记忆环氧树脂研究现状
        1.3.2 形状记忆环氧树脂复合材料
    1.4 TiNi合金丝/环氧树脂复合结构
    1.5 研究目的及主要内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
2 实验材料及方法
    2.1 实验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 聚合物流变性质测试
        2.2.2 示差扫描量热分析
        2.2.3 扫描电镜观察
        2.2.4 静态力学性能测试
        2.2.5 形状记忆性能测试
        2.2.6 动态力学性能测试
        2.2.7 界面剪切强度测试
3 环氧树脂基形状记忆复合材料制备及性能
    3.1 形状记忆环氧树脂基体的制备与性能研究
        3.1.1 形状记忆环氧树脂体系的制备
        3.1.2 形状记忆环氧树脂体系性能分析
    3.2 石墨烯/环氧树脂复合材料的制备与性能研究
        3.2.1 石墨烯/环氧树脂复合材料的制备
        3.2.2 石墨烯/环氧树脂复合材料性能分析
    3.3 纳米石墨片/环氧树脂复合材料的制备与性能研究
        3.3.1 纳米石墨片/环氧树脂复合材料的制备
        3.3.2 纳米石墨片/环氧树脂复合材料性能分析
    3.4 TiNi合金丝/环氧树脂形状记忆复合结构
        3.4.1 TiNi合金丝/形状记忆环氧树脂复合结构的制备
        3.4.2 TiNi合金丝/形状记忆环氧树脂复合结构的力学性能
        3.4.3 TiNi合金丝/形状记忆环氧树脂复合结构的形状记忆特性
    3.5 本章小结
4. TiNi合金丝/环氧树脂复合结构界面研究
    4.1 TiNi合金丝/环氧树脂复合结构制备
    4.2 表面化学腐蚀处理TiNi合金丝及界面性能分析
        4.2.1 表面化学腐蚀法处理TiNi合金丝
        4.2.2 表面化学腐蚀处理后界面性能分析
    4.3 TiNi合金丝表面硅烷偶联剂处理
    4.4 TiNi合金丝表面电化学沉积氧化锌及界面性能分析
        4.4.1 TiNi合金丝表面电化学沉积氧化锌
        4.4.2 电化学沉积氧化锌处理后界面性能分析
    4.5 TiNi合金丝表面碳纳米管“植布”的界面设计与表征
        4.5.1 TiNi合金丝表面植布碳纳米管
        4.5.2 TiNi合金丝表面植布碳纳米管后界面性能分析
    4.6 本章小结
5 TiNi合金丝/形状记忆环氧树脂复合结构展开件的制备
    5.1 复合结构空间展开结构的设计
    5.2 复合结构空间展开结构的性能测试
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的学术成果
致谢
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本文编号：4002440