耐高温形状记忆环氧树脂基复合材料性能研究

发布时间：2020-10-31 22:14

　　 形状记忆环氧树脂基复合材料是空间展开结构的理想材料,而高性能环氧树脂基体的研究受到日益广泛的关注,针对一般环氧树脂脆性大、耐热性不足而限制其应用等缺陷,论文通过在分子链中引入酞Cardo结构,制备出一系列新型高性能的形状记忆环氧树脂。采用合成的新型含酞Cardo环芳香胺PBMI-DDE与DDE混合物为固化剂,通过调整其摩尔比制备了五种DGEBA/PBMI-DDE/DDE树脂体系,并对其进行固化行为、热力学性能以及形状记忆性能的深入研究。分析结果显示,随着PBMI-DDE摩尔含量的增加,各树脂体系的初始分解温度逐渐增高,而玻璃化转变温度有所下降,并且固化物的弯曲强度和冲击强度都随着PBMI-DDE的占比增加而呈现出先增大后减小的趋势,等摩尔比固化剂含量的树脂体系力学性能相对更优。同时PBMI-DDE含量的增加提高了环氧网络的形状记忆性能,各体系的形状回复率均在96%以上,形状固定率最终稳定在95%左右。采用三步法合成含邻甲酚酞骨架缩水甘油胺型环氧树脂(TGMP),借助差示扫描量热分析法展开对TGMP/MNA/EMI-24树脂体系的固化反应动力学研究,结合Friedman方法以及模型拟合分析法,证明自催化动力学方程适用于描述TGMP/MNA/EMI-24树脂体系的固化反应。动态热机械分析表明,TGMP/MNA/EMI-24树脂体系具有优异的耐热性能,玻璃化转变温度最高达345°C。TGMP/MNA/EMI-24环氧树脂基碳纤维增强复合材料的综合力学性能优良,并且在多次热循环试验下仍显现出优良的形状记忆性能,其形状固定率在95%以上。
【学位单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V258;TB33
【部分图文】：

为基体的材料性能最优。形状记忆环氧树脂研究的关键技术和资料都是究单位开展相关工作，其中哈尔滨工业大学的 L形状记忆聚合物[53]，并对环氧 SMP 及其复合材间应用打下基础。材料在空间领域的应用树脂制备复合材料，其可回复形变率大，且回的主动变形结构提供了材料基础，有望推动未。外学者们展开了大量的研究工作，美国 CTD 公构的可行性，对其进行重新设计，以克服早期通过对铰链几何形状以及端部夹具的设计，即可动器结构设计如图 1.1 所示，通过热驱动使铰

图 1.2 可展开卫星大口径高频反射器CTD 公司设计的太阳能阵列如图 1.3 所示，它是使用带有太阳能电池的单一阵列，并附加到标准总线太阳能阵列驱动组件上，每个铰链线使用两个 TEMBO 系列弹忆复合铰链，其主要用于驱动和抑制阵列的展开，这比传统的机械铰链执行机构简便，并且避免了逐一操控铰链机构的过程，有利于节省成本[55]。

图 1.2 可展开卫星大口径高频反射器CTD 公司设计的太阳能阵列如图 1.3 所示，它是使用带有太阳能电池的单一阵列，并附加到标准总线太阳能阵列驱动组件上，每个铰链线使用两个 TEMBO 系列弹忆复合铰链，其主要用于驱动和抑制阵列的展开，这比传统的机械铰链执行机构简便，并且避免了逐一操控铰链机构的过程，有利于节省成本[55]。
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本文编号：2864577