納米橡膠環(huán)氧樹脂復合材料的力學性能.pdf

1、隨著納米科技的不斷發(fā)展，聚合物基復合材料的填充顆粒已深入到納米尺度，成為發(fā)展新型高性能材料的新方向，而納米顆粒所帶來的納米效應，使得納米復合材料具有不同于一般材料的優(yōu)異的性能—既增強又增韌，有著巨大的發(fā)展?jié)摿颓熬?。然而這些研究結果大多是在準靜態(tài)條件下獲得的，而在大多情況下材料可能需承受沖擊/爆炸載荷的作用，因此，有必要在一個寬廣應變率范圍(從準靜態(tài)到?jīng)_擊動態(tài))來認識納米粒子的增強增韌效應及其機理。
　　 針對采用原位聚合法制備

2、的橡膠/環(huán)氧樹脂納米復合材料，其中納米橡膠顆粒的含量分別為0％、3％、6％和9％，本文做了以下研究：首先分別利用霍普金森壓桿(SHPB)和MTS液壓伺服材料試驗機進行了納米橡膠填充環(huán)氧樹脂復合材料的動靜態(tài)壓縮和拉伸實驗，研究了其從準靜態(tài)到動態(tài)(應變率為： )的壓縮力學性能，以及準靜態(tài)下拉伸力學性能, 同時基于實驗結果，分析并給出了納米橡膠顆粒對環(huán)氧樹脂基體材料增強和增韌效果，以及探討了其增韌機理；然后采用細觀力學模型計算了微米級橡膠顆粒

3、填充環(huán)氧樹脂復合材料的彈性模量，并將實驗結果與細觀力學方法預測的性能進行比較，以探討納米級橡膠顆粒對基體材料環(huán)氧樹脂的改性效果；最后，為描述環(huán)氧樹脂橡膠納米復合材料的力學行為，采用彈簧和粘壺模型的組合構建各含量下納米復合材料的率相關、非線性粘彈性本構模型。
　　 研究結果表明：復合材料的彈性模量和屈服強度隨納米顆粒含量的增加而減少，隨應變率的增加而增加；其韌性則隨含量的增加而增加，具有較好的增韌效果。同時由細觀力學模型得到的結果