高能液體壓力激波制備環(huán)氧樹脂-OMMT納米復(fù)合材料方法及實驗研究.pdf

1、納米粒子作為一種填料能有效地改善樹脂基復(fù)合材料的性能，但是如果直接將納米粒子加入樹脂基體中，納米粒子由于其一些特殊性質(zhì)很難均勻的分散于樹脂基體中，因而很難達到納米粒子增強增韌樹脂的目的。本文采用的是自主研制的高能液體壓力激波發(fā)生器來制備樹脂基納米復(fù)合材料，高能液體壓力激波發(fā)生器由壓電陶瓷換能器和激勵電源組成，激波在作用過程中會產(chǎn)生超聲空化效應(yīng)，此效應(yīng)所產(chǎn)生的微射流和沖擊波具有的粉碎作用，可以將團聚的納米粒子打散，均勻分散與樹脂基體中，從

2、而得到納米粒子分散均勻的高性能的納米復(fù)合材料。相比于其它方法制備納米復(fù)合材料，激波法具有高效、安全、可控性好、成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)點。通過對高能液體壓力激波發(fā)生器制備納米復(fù)合材料的工藝及復(fù)合材料性能進行分析研究，為樹脂基納米復(fù)合材料的制備提供一條行之有效的新途徑。
　　 本文以納米有機蒙脫土(OMMT)為填充劑，環(huán)氧樹脂(EP)為基體，甲基四氫鄰苯二甲酸酐為固化劑，制備了EP/OMMT納米復(fù)合材料。著重探討了激波法制備納米復(fù)合材

3、料的力學(xué)性能、熱性能及流變性能，通過與普通超聲法制備納米復(fù)合材料的性能相比較，確定激波法制備納米復(fù)合材料的有效性。
　　 所做的主要工作和創(chuàng)新點如下：
　　 1、利用ANSYS對激波發(fā)生器的工作頻率進行了模擬計算，確定了激勵電源的驅(qū)動頻率。
　　 2、采用示差掃描量熱儀來探討復(fù)合材料的固化本質(zhì)，通過Kissinger法和Crane公式計算反應(yīng)體系的活化能和反應(yīng)級數(shù)。
　　 3、確定了高能液體壓力激波法制備

4、EP/OMMT納米復(fù)合材料的最優(yōu)工藝，與普通超聲法制備的納米復(fù)合材料相比，結(jié)果證明激波法制備樹脂基納米復(fù)合材料可以縮短分散時間，降低生產(chǎn)成本，為樹脂基納米復(fù)合材料的制備提供一條行之有效的新途徑。
　　 4、提出應(yīng)用高能液體壓力激波發(fā)生器制備樹脂基納米復(fù)合材料，利用激波發(fā)生器的瞬時高溫、高壓和高應(yīng)變特性，來使其中的納米材料更好的分散于樹脂基體中，提高復(fù)合材料的綜合性能。
　　 5、首次運用激波法制備EP/OMMT納米復(fù)合材