纖維織物增韌型PDMS復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一種廣泛用于柔性電子領(lǐng)域的高分子聚合物，以其獨(dú)特的光學(xué)透明性、良好的柔性、化學(xué)惰性和形狀復(fù)制能力在微納米器件轉(zhuǎn)印、柔性電路基底制備等方面發(fā)揮了重要作用。PDMS雖然具有良好的彈性，但是其斷裂韌性較差，在存在缺陷（如裂紋）時(shí)，極易發(fā)生破壞，這極大地限制了PDMS的工程應(yīng)用。本文針對(duì)PDMS的裂紋敏感這一缺陷，選用了兩種組成成分分別為錦綸和氨綸包芯絲的高韌性平針緯編纖維織物作為增韌材料，與PDMS進(jìn)行復(fù)合來提升斷

2、裂韌性，進(jìn)而拓寬它在柔性電子器件中的使用范圍。
　　本文采用直接涂布法制備纖維織物/PDMS復(fù)合材料，分別對(duì)兩種平針緯編織物以及相應(yīng)的復(fù)合材料沿織物結(jié)構(gòu)的橫、縱兩個(gè)方向進(jìn)行單向拉伸測(cè)試，并分析兩種織物及相應(yīng)的復(fù)合材料在橫、縱方向的力學(xué)性能差異，同時(shí)與PDMS試樣進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩種纖維織物/PDMS復(fù)合材料在橫、縱向拉伸下的彈性模量、斷裂強(qiáng)力、斷裂強(qiáng)度以及斷裂伸長(zhǎng)率比PDMS都有不同程度的提升，其中橫向錦綸織物復(fù)合材料具有

3、較好的力學(xué)穩(wěn)定性。
　　在裂紋擴(kuò)展方面，本文分別對(duì)PDMS、兩種增韌織物以及相應(yīng)復(fù)合材料的單邊切口拉伸試樣進(jìn)行了單向拉伸測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于引入預(yù)裂紋的增韌織物，錦綸織物的橫縱向試樣以及氨綸織物的縱向試樣能夠較好得抵抗裂紋擴(kuò)展。對(duì)于復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)織物增韌之后的四種復(fù)合材料斷裂韌性與PDMS相比，均有明顯提高，其中橫向錦綸復(fù)合材料的提升最大，斷裂韌性提升率高達(dá)700％。此外，本文還對(duì)復(fù)合材料在有裂紋情況下的加卸載性能進(jìn)行了分析。