納米顆粒改性環(huán)氧樹(shù)脂及其復(fù)合材料力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著聚合物及其復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)高模量高強(qiáng)度材料的需求日益增加。環(huán)氧樹(shù)脂作為常用的纖維復(fù)合材料基體材料，由于其本身脆性較大，導(dǎo)致其在一些領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。近幾年，為了增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂及其復(fù)合材料的力學(xué)性能，納米顆粒常被作為增強(qiáng)相添加到環(huán)氧樹(shù)脂基體中，以此形成納米復(fù)合材料，這為環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的低成本、高性能和多功能化，提供了一條有效的途徑。
　　本文利用多種混合方法，在環(huán)氧樹(shù)脂里分散了不同種類的納米顆粒，對(duì)納米顆粒改性環(huán)氧

2、樹(shù)脂復(fù)合材料的制備和性能進(jìn)行了研究和數(shù)值模擬分析，并討論了相關(guān)增強(qiáng)增韌機(jī)理。此外本文還研究了納米顆粒對(duì)碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的力學(xué)性能的影響。詳述如下：
　　第二章研究了不同納米二氧化硅含量對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂試驗(yàn)拉伸性能的影響，結(jié)合三種理論模型預(yù)測(cè)納米復(fù)合材料模量，同時(shí)利用Python語(yǔ)言編寫(xiě)了納米顆粒的隨機(jī)分散程序，采用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)納米復(fù)合材料的拉伸性能進(jìn)行數(shù)值模擬分析，并模擬了顆粒脫粘現(xiàn)象和基體裂紋擴(kuò)展。
　　

3、第三章采用三種不同的環(huán)氧樹(shù)脂固化劑（Piperidine，2954和DDS），研究納米二氧化硅、納米粘土、液體橡膠CTBN及它們的混合體系對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂壓縮性能的影響，同時(shí)對(duì)比了三種不同固化體系下環(huán)氧樹(shù)脂的失效模式。
　　第四章研究了納米二氧化硅和納米石墨對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂斷裂性能的影響。已有研究表明橡膠彈性體雖然可大幅增加環(huán)氧樹(shù)脂的韌性，但同時(shí)會(huì)降低其彈性模量、強(qiáng)度及耐熱性能。本章采用剛性顆粒改性環(huán)氧樹(shù)脂，研究不同剛性顆粒含量對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂斷裂