微納米SiC-FKM復(fù)合材料制備及性能研究.pdf

1、隨著船舶裝備制造業(yè)的發(fā)展，船舶對(duì)低振動(dòng)、小噪聲的要求不斷提高，在復(fù)雜的海洋環(huán)境下，減振降噪材料不僅要有高阻尼、抗壓縮、強(qiáng)度高、耐磨性等特點(diǎn)，還要具有耐老化、耐腐蝕、壽命長能適合長期應(yīng)用的需求。常規(guī)橡膠材料性能已不能滿足實(shí)際的應(yīng)用要求，而氟橡膠材料雖然性能較優(yōu)，但因其強(qiáng)度低，剛度可控性較差等原因，在海洋工程中應(yīng)用較少。因此，本研究采用無機(jī)填料對(duì)氟橡膠(FKM)進(jìn)行改性處理，以提高氟橡膠的強(qiáng)度、改善剛度穩(wěn)定性以及耐老化性能，對(duì)擴(kuò)大氟橡膠的應(yīng)

2、用范圍具有重要理論研究意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文采用硅烷偶聯(lián)劑改性后的微納米SiC填充氟橡膠，通過機(jī)械共混法制備了SiC/FKM復(fù)合材料。對(duì)氟橡膠及其SiC/FKM復(fù)合材料進(jìn)行了硫化性能、拉伸、壓縮、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能、耐老化性能的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，系統(tǒng)地研究了SiC及其含量對(duì)SiC/FKM復(fù)合材料相關(guān)力學(xué)和老化性能的影響，并結(jié)合拉伸斷口形貌分析了SiC微粒對(duì)氟橡膠的增強(qiáng)機(jī)理，以及利用光學(xué)顯微鏡對(duì)材料老化前后表面形貌進(jìn)行測(cè)試分析。同時(shí)，

3、對(duì)氟橡膠基體的貯存性能做了進(jìn)一步預(yù)測(cè)。
　　 研究結(jié)果表明，SiC需改性處理才能起到提高氟橡膠性能的目的，SiC經(jīng)KH550改性處理后添加得到的SiC/FKM復(fù)合材料比氟橡膠本身的拉伸強(qiáng)度、硬度、壓縮模量及低變形壓縮靜剛度增大，拉斷伸長率減小，并隨著SiC含量的增加，變化越明顯。經(jīng)SEM對(duì)拉伸斷口的形貌觀察，含SiC的斷口形貌表面平滑光潔，SiC微粒分散均勻，而當(dāng)SiC的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到25％時(shí)，出現(xiàn)了粒子堆積現(xiàn)象。SiC的加入使氟

4、橡膠的儲(chǔ)能模量和損耗模量變大，并隨SiC含量的增加，而不斷增大，SiC會(huì)降低氟橡膠的阻尼性能，但在常溫下影響不大。
　　 對(duì)加速老化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到基體氟橡膠貯存年限為15.8年，說明氟橡膠具有較高的使用壽命。SiC本身具有較高的導(dǎo)熱、耐高溫性能，提高氟橡膠的導(dǎo)熱系數(shù)，使氟橡膠的耐熱氧老化性能提高。含量為20％的SiC/FKM復(fù)合材料，在相同的老化條件下，老化后還有較好的使用性能，并且老化性能變化率最小，斷裂伸長率變化率和