理论教育 纳米粒子改性对复合材料力学性能的影响

纳米粒子改性对复合材料力学性能的影响

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:而且,无机纳米粒子的加入对体系的化学性质影响不大,固化过程基本不变,有利于现有成熟工艺条件的不断利用。利用现代材料表征方法XRD、TEM、FTIR等科学手段表征复合材料纤维/基体界面改性机理;通过纤维/基体界面接触角测试,分析纳米黏土对复合材料界面润湿性能的影响。以改性后复合材料试样拉伸、弯曲和压缩性能为目标,优化纳米黏土质量分数。

纳米粒子改性对复合材料力学性能的影响

界面改性主要以树脂改性和纤维表面处理为主,其中,纤维表面处理的研究较为普遍。由于环氧树脂固化后表现出质脆,抗冲击和应力开裂性能较差,在某些重要领域的推广应用受到了限制,因而,对环氧树脂的增韧改性研究,也一直是国内外学者的研究热点。许多研究人员使用各种填料来增强和增韧环氧树脂,其中以无机刚性纳米粒子的研究最多。这是因为纳米粒子的表面有许多未配对的原子和高活性,并且很容易与环氧树脂中的某些官能团发生物理化学作用,能形成良好的界面效应,提高粒子与环氧树脂基体的结合能力,从而能承受一定的载荷,具有增韧的可能性。而且,无机纳米粒子的加入对体系的化学性质影响不大,固化过程基本不变,有利于现有成熟工艺条件的不断利用。最有利的是,由于纳米粒子的含量相对较小[通常不超过基体树脂的10%(质量分数)],且不涉及化学计量比,所以,增韧剂的添加量容易选择。

本节首先应用纳米黏土改性环氧树脂,以三维正交机织玻璃纤维织物为增强体,通过真空辅助传递模塑成型工艺制备复合材料试样。利用现代材料表征方法XRD、TEM、FTIR等科学手段表征复合材料纤维/基体界面改性机理;通过纤维/基体界面接触角测试,分析纳米黏土对复合材料界面润湿性能的影响。以改性后复合材料试样拉伸、弯曲和压缩性能为目标,优化纳米黏土质量分数。(www.daowen.com)

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