国产碳纤维增强环氧基复合材料的制备与性能研究.pdf

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1、ClassifiedIndex：323．5U。D．C：0423．5SouthwestUniversityOfScienceandTechnologyMasterDegreeThesisPreparationandPropertiesResearchofCarbonFiberReinforcedEpoxyResinCompositesGrade：20llCandidate：FuJieyuAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpeciality：AnalyticalChemistrySupervisor：

2、Prof．CaiXiaopingProfjAprill16，2014独创，I’生声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：彳起玩Ⅱ日期：≯口f钟6’I＼关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，

3、允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：德巍L导师繇日期：>b

4、牛。≤jp／西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要高性能树脂基复合材料以其轻质、高强高模、耐高温及性能可设计性，在航空航天工业中的应用具有独特的优势和潜力，它的应用被认为是航空、航天技术进步的重要标志。本文首先利用BMI改性E．51／MPDA形成互穿网络结构，制备出一种高韧性、高耐热而同时又具有良好工艺性的综合性能优异的先进复合材料树脂基体。研究了MPDA与EP摩尔比对

5、树脂固化、力学性能和Tg的影响；并探讨了BMI／EP互穿网络的力学性能和热性能，研究表明，BMI的增加可以明显提高体系的力学性能和耐热性，当BMI含量达到50％时，改性树脂的冲击强度为9．7kJ／m2，比改性前提高了47％，Tg达到188．1℃，比改性前提高了40℃。然后研究了纳米二氧化硅(Nano．Si02)的含量对双马来酰亚胺(BMI)／-烯丙基双酚A(DBA)／环氧树脂(EP)／纳米二氧化硅(Nano．Si02)复合材料的耐热性能、力学性能和吸水性能的影响。结果表明，当纳米二氧化硅的含量为2．0％时，BMI／DBA／EP／Nano．

6、Si02复合材料具有较高的强度和良好的韧性，其拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度比BMI／DBA／EP共聚物分别提高了22．8％、39．0％和37．8％；同时，纳米二氧化硅质量分数为2．O％时，BMI／DBA／EP／Nano．Si02复合材料具有优异的耐热性，其玻璃化温度、初始热分解温度和最大热分解温度分别为204℃、410℃和451℃。最后，采用熔融共混工艺制备了短切碳纤维(SCF)改性双马来酰亚胺(BMI)／二烯丙基双酚A(DBA)／环氧树脂(EP)复合材料。研究了不同纤维长度和用量对复合材料力学性能的影响；利用SEM考察了材料冲击断口

7、的显微结构和断裂形态。研究表明：短切纤维增强BMI／DBA／EP复合体系的力学性能整体趋势相似；纤维质量分数等于1．5％时，SCF增强复合材料的各项力学性能达到最高值，均优于BMI／DBA／EP复合材料。关键词：碳纤维；环氧树脂；双马来酰亚胺树脂；纳米Si02；力学性能；耐热性能西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractHighperformanceresinmatrixcompositeshaveuniqueadvantagesandpotentialapplicationintheaerospaceindustryfort

8、heirlightquality，highstrength，highmodulus，hightemperatureresistantanddesignedperformance，itisconsideredtobeanimportantmarkingofthedevelopmentofaviationandaerospacetechnology．Anewresinsystemwithhightoughnessheatresistanceandexcellenttechniquehasbeendevelopedforthemanufactu

9、reofhighperformancecompositesinaerospaceapplication．Itwaspreparedbyinterpenetratingpolymernetwor