TA2表面电泳沉积GO对TA2/PEEK界面粘接性能的影响
发布时间：2021-06-19 15:46
Ti/Cf/PEEK纤维金属混杂层板（TiGr）结合了钛合金和Cf/PEEK复合材料的优点,具有优良的耐疲劳性能,耐冲击性以及耐腐蚀性,并且有着良好的耐高温性能,能够较高的温度下稳定使用,是一种非常有前景的航空复合材料。但是由于其层间强度较低,尤其是Ti和PEEK的胶粘界面强度较低,大大限制了该层板的商业化应用,因此改善Ti/PEEK胶粘界面的结合强度对于该层材料的推广和实际使用有着重要意义。本文在阳极氧化处理工艺的基础上,在阳极氧化后的TA2表面电泳沉积氧化石墨烯（GO）,将其与未沉积GO的试样进行分析对比,借助SEM、粗糙度仪、FTIR、Raman,研究了GO对TA2表面形貌和性能的改变。借助单搭拉伸剪切实验和DCB实验评价手段,采用正交实验方案研究了电泳沉积的时间、电压以及GO浓度对TA2/PEEK接头粘接强度和断裂韧性的影响规律。最后评价了层板层间剪切性能和和耐湿热老化性能,研究了沉积GO对Ti/Cf/PEEK混杂层板的层间剪切强度和抗湿热老化性能的影响。研究结果发现:经过阳极氧化的TA2表面沉积GO后,TA2的...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
复合材料在多种机型上的使用情况
该层板的 FRP 层采用的为芳纶纤维增强的热固用的是铝合金薄板，因此兼具了铝合金和纤维复合材料两击性能和抗疲劳性能，并且成本较低。美国铝业公司于上推向市场并命名为 Arall，该混杂层板材料最初只有两种型号采用的铝合金不同，前者采用的是 7075 而后者采用7 年出现了四种型号，后两种为 Arall 3 和 Arall 4，Arall 金，而 Arall 4 的研制主要针对于军事领域中的使用[10,1rall 层板推出之后，由于其优异的性能，被应用在 F-27 的命提高了三倍的同时还减重了将近 30%；而后被德国的汉的空客公司也曾将这种材料应用于飞机舱门的位置，减重等成形难度较大，使得成本大大提高。，由于 Al 的热膨胀系数和纤维/树脂基复合材料层中的芳热压制备之后，金属和复合材料的界面位置出现很大的残发生分层失效，材料的使用寿命大幅度减小。并且材料受到铝合金有所降低，芳纶纤维和树脂之间的界面位置也容易
l 公司推出了用玻璃纤维代替原来芳纶纤维作为层板中 FRP 之为 Glare 层板，并从 1991 年开始进行商品化生产和推广热膨胀系数更加接近金属铝板，在进行热压之后材料的残破坏应变比都要大于芳纶纤维，可允许铝合金在裂纹处发一代的 Arall 相比，有着更高的力学强度和耐疲劳性能，以 Glare 的多种性能表现都非常优秀，所以在商业应用上相比于进步和发展，并且成为至今为止商业化应用最为成功的 F工业领域的热门需求材料之一。司最早开始将 Glare 层板应用于波音 777 客机的机舱地板材机身蒙皮材料；法国的空客公司也将 Glare 应用在空客 A38位置、整流板、整流罩、上机身壁板及上壁板长桁等多个0kg[13]。e 层板材料的热应力得到大幅度减小，同时冲击性能和耐疲是由于中间层的 FRP 采用的是热固性的环氧树脂作为基体稳定服役，Glare 的进一步发展以及推广使用受到了限制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]湿热老化后碳纤维复合材料层间剪切强度实验方法对比研究[J]. 双超,刘璐璐,赵振华,关玉璞,陈伟. 航空材料学报. 2017(05)
[2]循环吸湿对炭纤维复合材料界面性能的影响[J]. 许良,费昺强,马少华,回丽,黄国栋. 固体火箭技术. 2017(05)
[3]钛表面阳极氧化处理对TA2/聚醚醚酮（PEEK）粘结性能的影响[J]. 徐飞,潘蕾,白云瑞,曹佳梦,陶杰,陶海军,蔡雷. 航空学报. 2014(06)
[4]纤维桥连对复合材料Ⅰ型层间断裂韧性的影响[J]. 张龙,王波,矫桂琼,黄涛. 航空学报. 2013(04)
[5]湿热环境中复合材料吸湿性研究[J]. 郑路,常新龙,赵峰,张博. 纤维复合材料. 2007(02)
[6]纤维金属层板及其在飞机结构中的应用[J]. 曹增强. 航空制造技术. 2006(06)
[7]复合材料加速老化条件下的力学性能研究[J]. 李晓骏,陈新文. 航空材料学报. 2003(S1)
[8]钛合金胶接及表面处理[J]. 王晓蔚,徐修成. 航空制造工程. 1996(02)
[9]纤维增强铝合金层板的发展与应用[J]. 陈绍杰,朱珊,李萍. 航空学报. 1991(12)
[10]TC4钛合金胶接前表面制备工艺研究[J]. 陈德生. 航空工艺技术. 1991(04)
博士论文
[1]氧化石墨烯/环氧树脂复合材料的界面改性与性能研究[D]. 李拯.哈尔滨工业大学 2013
[2]聚醚醚酮纤维的制备及性能研究[D]. 栾加双.吉林大学 2013
[3]石墨烯的功能化及其环氧树脂复合材料的阻燃性能及机理研究[D]. 王鑫.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]锰、铁金属及其离子对聚芳醚类聚合物热稳定性的影响[D]. 苏阳.吉林大学 2017
[2]钛板表面处理工艺对Ti/PEEK界面湿热耐久性能的研究[D]. 段理想.南京航空航天大学 2016
[3]电泳沉积制备氧化石墨烯/石墨纤维及其电化学性能的研究[D]. 董其明.东华大学 2016
[4]优化Ti/PEEK粘结性能的钛板表面处理工艺研究[D]. 徐飞.南京航空航天大学 2014
本文编号：3238093
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
复合材料在多种机型上的使用情况
该层板的 FRP 层采用的为芳纶纤维增强的热固用的是铝合金薄板，因此兼具了铝合金和纤维复合材料两击性能和抗疲劳性能，并且成本较低。美国铝业公司于上推向市场并命名为 Arall，该混杂层板材料最初只有两种型号采用的铝合金不同，前者采用的是 7075 而后者采用7 年出现了四种型号，后两种为 Arall 3 和 Arall 4，Arall 金，而 Arall 4 的研制主要针对于军事领域中的使用[10,1rall 层板推出之后，由于其优异的性能，被应用在 F-27 的命提高了三倍的同时还减重了将近 30%；而后被德国的汉的空客公司也曾将这种材料应用于飞机舱门的位置，减重等成形难度较大，使得成本大大提高。，由于 Al 的热膨胀系数和纤维/树脂基复合材料层中的芳热压制备之后，金属和复合材料的界面位置出现很大的残发生分层失效，材料的使用寿命大幅度减小。并且材料受到铝合金有所降低，芳纶纤维和树脂之间的界面位置也容易
l 公司推出了用玻璃纤维代替原来芳纶纤维作为层板中 FRP 之为 Glare 层板，并从 1991 年开始进行商品化生产和推广热膨胀系数更加接近金属铝板，在进行热压之后材料的残破坏应变比都要大于芳纶纤维，可允许铝合金在裂纹处发一代的 Arall 相比，有着更高的力学强度和耐疲劳性能，以 Glare 的多种性能表现都非常优秀，所以在商业应用上相比于进步和发展，并且成为至今为止商业化应用最为成功的 F工业领域的热门需求材料之一。司最早开始将 Glare 层板应用于波音 777 客机的机舱地板材机身蒙皮材料；法国的空客公司也将 Glare 应用在空客 A38位置、整流板、整流罩、上机身壁板及上壁板长桁等多个0kg[13]。e 层板材料的热应力得到大幅度减小，同时冲击性能和耐疲是由于中间层的 FRP 采用的是热固性的环氧树脂作为基体稳定服役，Glare 的进一步发展以及推广使用受到了限制。
【参考文献】：
期刊论文
[1]湿热老化后碳纤维复合材料层间剪切强度实验方法对比研究[J]. 双超,刘璐璐,赵振华,关玉璞,陈伟. 航空材料学报. 2017(05)
[2]循环吸湿对炭纤维复合材料界面性能的影响[J]. 许良,费昺强,马少华,回丽,黄国栋. 固体火箭技术. 2017(05)
[3]钛表面阳极氧化处理对TA2/聚醚醚酮（PEEK）粘结性能的影响[J]. 徐飞,潘蕾,白云瑞,曹佳梦,陶杰,陶海军,蔡雷. 航空学报. 2014(06)
[4]纤维桥连对复合材料Ⅰ型层间断裂韧性的影响[J]. 张龙,王波,矫桂琼,黄涛. 航空学报. 2013(04)
[5]湿热环境中复合材料吸湿性研究[J]. 郑路,常新龙,赵峰,张博. 纤维复合材料. 2007(02)
[6]纤维金属层板及其在飞机结构中的应用[J]. 曹增强. 航空制造技术. 2006(06)
[7]复合材料加速老化条件下的力学性能研究[J]. 李晓骏,陈新文. 航空材料学报. 2003(S1)
[8]钛合金胶接及表面处理[J]. 王晓蔚,徐修成. 航空制造工程. 1996(02)
[9]纤维增强铝合金层板的发展与应用[J]. 陈绍杰,朱珊,李萍. 航空学报. 1991(12)
[10]TC4钛合金胶接前表面制备工艺研究[J]. 陈德生. 航空工艺技术. 1991(04)
博士论文
[1]氧化石墨烯/环氧树脂复合材料的界面改性与性能研究[D]. 李拯.哈尔滨工业大学 2013
[2]聚醚醚酮纤维的制备及性能研究[D]. 栾加双.吉林大学 2013
[3]石墨烯的功能化及其环氧树脂复合材料的阻燃性能及机理研究[D]. 王鑫.中国科学技术大学 2013
硕士论文
[1]锰、铁金属及其离子对聚芳醚类聚合物热稳定性的影响[D]. 苏阳.吉林大学 2017
[2]钛板表面处理工艺对Ti/PEEK界面湿热耐久性能的研究[D]. 段理想.南京航空航天大学 2016
[3]电泳沉积制备氧化石墨烯/石墨纤维及其电化学性能的研究[D]. 董其明.东华大学 2016
[4]优化Ti/PEEK粘结性能的钛板表面处理工艺研究[D]. 徐飞.南京航空航天大学 2014
本文编号：3238093
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3238093.html
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