氧化鋅晶須環(huán)氧樹(shù)脂導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備與性能

環(huán)氧樹(shù)脂基導(dǎo)熱復(fù)合材料的研究1

52絕緣材料2010,43(1) 環(huán)氧樹(shù)脂/氧化鋁導(dǎo)熱復(fù)合材料 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備 王聰 (西北工業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與教育技術(shù)中心,西安710072) 摘要:采用澆注成型制備環(huán)氧樹(shù)脂/氧化鋁(ep/al2o3)導(dǎo)熱復(fù)合材料。研究了al2o3用量和偶聯(lián)劑處理對(duì)復(fù)合 材料導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能影響。結(jié)果表明,復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨al2o3用量的增加而增加,當(dāng)al2o3質(zhì)量分 數(shù)為50%時(shí),復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到0.68w/(m·k);彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度則隨al2o3用量的增加先增加 后降低,當(dāng)al2o3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時(shí),復(fù)合材料力學(xué)性能達(dá)到最佳,表面改性使復(fù)合材料導(dǎo)熱性能和力學(xué)性能 得到進(jìn)一步提高。復(fù)合材料導(dǎo)熱率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與maxwell_eucken模型較吻合,但maxwell_eu

以水性環(huán)氧樹(shù)脂為基體制備了玻璃布/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料,用tg、tg-ftir研究了復(fù)合材料和基體的熱性能。結(jié)果表明,復(fù)合材料基體熱降解分為兩個(gè)階段,復(fù)合材料的最大熱失重速率峰值溫度比樹(shù)脂基體的最大熱失重速率峰值溫度低;熱紅聯(lián)用分析表明,基體的降解主要發(fā)生在熱失重第一階段。動(dòng)力學(xué)研究表明,樹(shù)脂基體的表觀活化能隨分解程度增加逐漸增加。

用端異氰酸酯基聚丁二烯液體橡膠與環(huán)氧樹(shù)脂制得端異氰酸酯基聚丁二烯液體橡膠與環(huán)氧樹(shù)脂反應(yīng)物(etpb)。在etpb中加入納米al2o3,并選擇適宜的固化劑固化,制得etpb/al2o3復(fù)合材料。測(cè)試了etpb和etpb/al2o3復(fù)合材料于石英砂-水介質(zhì)中的沖蝕磨損性能,并用掃描電子顯微鏡(sem)對(duì)材料磨損表面進(jìn)行了觀察。結(jié)果表明,etpb和etpb/al2o3復(fù)合材料在不同線速度下,隨著線速度的增加沖蝕磨損率也隨著增加。

用聚四氟乙烯對(duì)碳納米管(cnts)進(jìn)行氟化改性,制備了氟化碳納米管(f-cnts),并采用超聲分散法和模具澆注法制備了環(huán)氧樹(shù)脂(ep)/f-cnts復(fù)合材料。采用紅外光譜、x射線衍射對(duì)f-cnts進(jìn)行了表征,并利用透射電子顯微鏡觀察了f-cnts在丙酮中的分散情況。研究了不同含量的f-cnts對(duì)ep/f-cnts復(fù)合材料的沖擊性能、彎曲性能的影響。結(jié)果表明,在cnts表面生成了c—f鍵,成功地制備了f-cnts,使cnts之間的纏結(jié)團(tuán)聚現(xiàn)象得到明顯改善,提高了cnts在有機(jī)溶劑中的分散性;當(dāng)f-cnts含量為1.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)時(shí),材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度最高,分別為25.90kj/m2、128.3mpa。

采用高溫模壓成型法制備環(huán)氧樹(shù)脂(ep)/玻璃布/氮化硼(bn)導(dǎo)熱復(fù)合材料。探討了bn用量和偶聯(lián)劑處理對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能、導(dǎo)熱性能和介電性能等影響。結(jié)果表明:當(dāng)w(bn)=15%時(shí),復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度較高;導(dǎo)熱性能隨著bn用量的增加而增大;當(dāng)w(bn)=25%時(shí),改性復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為0.9012w/(m.k),此時(shí)復(fù)合材料仍保持較低的介電常數(shù)和介電損耗。當(dāng)bn用量相同時(shí),偶聯(lián)劑表面處理可有效改善復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能。

介紹了樹(shù)脂基導(dǎo)熱復(fù)合材料的導(dǎo)熱機(jī)理,重點(diǎn)介紹高耐熱、高剛性熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合導(dǎo)熱絕緣塑料的制備。

本研究采用單重205g/m2的玻璃纖維布浸漬添加無(wú)機(jī)導(dǎo)熱填料的環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑,經(jīng)過(guò)預(yù)固化和層壓制成導(dǎo)熱復(fù)合基覆銅箔層壓板,測(cè)試加入導(dǎo)熱填料后,層壓板的熱導(dǎo)率變化情況;研究了導(dǎo)熱填料的加入對(duì)相比漏電起痕指數(shù)(cti)的影響;分析了導(dǎo)熱填料的加入對(duì)層壓板銅箔剝離強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:隨著導(dǎo)熱填料添加量的增加,層壓板的熱導(dǎo)率有上升的趨勢(shì),并且導(dǎo)熱復(fù)合填料的加入更有利于熱導(dǎo)率的提高;隨著導(dǎo)熱填料量的增加,層壓板的cti也隨之增大;而銅箔的剝離強(qiáng)度與高導(dǎo)熱填料的添加量成反比關(guān)系,隨著高導(dǎo)熱填料量的增加,銅箔的剝離強(qiáng)度略有下降。

環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的應(yīng)用 環(huán)氧樹(shù)脂是先進(jìn)復(fù)合材料中應(yīng)用最廣泛的樹(shù)脂體系，它可適用于多種成型工藝，可配制 成不同配方，可調(diào)節(jié)粘度范圍大；以便適應(yīng)于不同的生產(chǎn)工藝。它的貯存壽命長(zhǎng)，固化時(shí)不 釋出揮發(fā)物，固化收縮率低，固化后的制品具有極佳的尺寸穩(wěn)定性、良好的耐熱、耐濕性能 和高的絕緣性，因此，目前環(huán)氧樹(shù)脂統(tǒng)治著高性能復(fù)合材料的市場(chǎng)。 (一)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料在航空工業(yè)中應(yīng)用 40年代初，電子工業(yè)的需要，尋找一種適宜的材料，做防護(hù)軍用飛行器的雷達(dá)天線，特 別是防護(hù)戰(zhàn)斗機(jī)及轟炸機(jī)上的雷達(dá)天線。采用雷達(dá)罩是用來(lái)防護(hù)氣候?qū)茈娮觾x器的影 響。玻璃鋼具有優(yōu)良的透雷達(dá)波性能，足夠的機(jī)械強(qiáng)度和簡(jiǎn)便的成型工藝，使它成為理想的 雷達(dá)罩材料。這是歷史上第一次采用玻璃鋼制造雷達(dá)罩，同時(shí)又大大地促進(jìn)了玻璃鋼材料的 研究。 60年代玻璃鋼技術(shù)在直升機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用有所突破，如西德m．b．b．

在n,n-二甲基乙酰胺/四氫呋喃(dmac/thf)混合溶劑中,在正硅酸乙酯(teos)存在條件下,通過(guò)溶膠-凝膠法原位制備了聚醚酰亞胺(pei)/sio2復(fù)合材料.在該復(fù)合材料中,當(dāng)sio2含量低于20wt%時(shí),透射電鏡(tem)和掃描電鏡(sem)的觀察表明,sio2納米粒子可以均勻分散,粒徑可在80～300nm間調(diào)控.差示掃描量熱法(dsc)和熱重分析(tga)的結(jié)果表明,sio2納米粒子的引入使pei的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)和熱分解溫度(td)明顯提高.將不同sio2含量的pei與環(huán)氧樹(shù)脂及固化劑共混并固化,采用掃描電鏡(sem)研究了sio2含量對(duì)體系相分離形貌的影響,結(jié)果表明sio2納米粒子的引入將使pei分散相尺寸減小.動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(dmta)和沖擊測(cè)試的結(jié)果表明,使用pei/sio2復(fù)合材料改性環(huán)氧樹(shù)脂,可以在提高韌性的同時(shí)達(dá)到提高模量的效果.

1 綜合實(shí)驗(yàn)研究 玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基 復(fù)合材料的制備 院系：航空航天工程學(xué)部 專(zhuān)業(yè)：高分子材料與工程專(zhuān)業(yè) 指導(dǎo)教師：于祺 學(xué)生姓名：王娜 2 目錄 第1章概述 1.1玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀 1.2本次試驗(yàn)的目的及方法 第2章手糊法制備玻纖/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料 2.1實(shí)驗(yàn)原料 2.1.1環(huán)氧樹(shù)脂 2.1.2玻璃纖維 2.1.3咪唑固化劑 2.1.4活性稀釋劑 2.2手糊成型簡(jiǎn)介 2.4實(shí)驗(yàn)部分 2.4.1實(shí)驗(yàn)儀器 2.4.2實(shí)驗(yàn)步驟 第3章力學(xué)性能測(cè)試 3.1剪切強(qiáng)度 3.2彎曲強(qiáng)度 3.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析 3.3.1浸膠的用量及均勻度 3.3.2固化時(shí)間與溫度的影響 3.3.3活性稀釋劑的用量 第4章結(jié)論與展望 4.1結(jié)論

美國(guó)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種能自修復(fù)的復(fù)合材料，這為更長(zhǎng)使用壽命的元件開(kāi)辟了廣闊的前景。

近日，美國(guó)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種能自修復(fù)的復(fù)合材料，這為制造更長(zhǎng)使用壽命的元件開(kāi)辟了廣闊的前景。

采用噴射-沉淀法制備了納米晶ni-zn鐵氧體粉料。在10~110mhz通過(guò)agilent阻抗儀測(cè)量納米晶ni-zn鐵氧體/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料磁導(dǎo)率。結(jié)果表明:600℃下煅燒1.5h,噴射-共沉淀法制備nizn鐵氧體晶粒尺寸約為30nm;隨著環(huán)氧樹(shù)脂含量減少和成型壓力增大,納米晶ni-zn鐵氧體/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料磁導(dǎo)率實(shí)部μ'逐漸增大、虛部μ″逐漸減小;相同工藝條件下,ni-zn鐵氧體晶粒尺寸增大,磁導(dǎo)率實(shí)部μ'逐漸增大而虛部μ″減小,納米ni0.4zn0.6fe2o4具有最佳磁導(dǎo)率。

本文初步探索了玻璃布增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的水分散法制備工藝,研究了玻璃布的浸漬工藝,并通過(guò)對(duì)材料力學(xué)性能的測(cè)試,探索了最佳模壓成型工藝參數(shù)。結(jié)果表明:浸漬液濃度應(yīng)較高,浸漬時(shí)間為40秒左右,浸漬次數(shù)為4~5次;復(fù)合材料制備較佳的工藝參數(shù)為模壓壓力12mpa、模壓時(shí)間6min和模壓溫度190℃。

實(shí)驗(yàn)研究了填充炭黑的環(huán)氧樹(shù)脂基導(dǎo)電復(fù)合材料的導(dǎo)電機(jī)理,不同炭黑摻量復(fù)合材料在一次加載及反復(fù)加載卸載下的力電效應(yīng)。結(jié)果表明,炭黑摻量為20%試件的力電效應(yīng)明顯且穩(wěn)定;各摻量試件卸載后均存在較大殘余電阻,經(jīng)多次加載卸載后,電阻變化率逐漸減小并趨于穩(wěn)定值;卸載后電阻恢復(fù)率不斷增加,最終可完全恢復(fù)。

以聚砜(psf)改性環(huán)氧樹(shù)脂(ep)為基體樹(shù)脂,玻璃纖維為增強(qiáng)材料,采用高溫模壓成型法制備出psf改性ep/玻璃纖維復(fù)合材料。結(jié)果表明:psf能有效提高ep基體的熱穩(wěn)定性能;經(jīng)200℃熱老化72h后,psf改性ep/玻璃纖維復(fù)合材料的熱失重率<1%,其沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度呈先升后降態(tài)勢(shì),電絕緣性能仍然較好(其體積電阻率和表面電阻率的數(shù)量級(jí)仍保持在1012左右);該復(fù)合材料在高溫絕緣場(chǎng)合中具有良好的應(yīng)用前景。

采用真空灌注工藝(vari)制備了高性能環(huán)氧樹(shù)脂/碳纖維復(fù)合材料,并進(jìn)一步研究了該樹(shù)脂基復(fù)合材料的基本力學(xué)性能,濕熱環(huán)境性能及沖擊損傷性能。結(jié)果表明:該復(fù)合材料制造成本低,力學(xué)性能良好、耐濕熱環(huán)境性能優(yōu)異,達(dá)到韌性級(jí)復(fù)合材料的水平。

碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的性能研究

讀書(shū)報(bào)告 談環(huán)氧樹(shù)脂的性能及在復(fù)合材料中的應(yīng)用 班級(jí)：非織造 姓名： 學(xué)號(hào)： 環(huán)氧樹(shù)脂 摘要：著重介紹了環(huán)氧樹(shù)脂的理化性質(zhì)及在復(fù)合材料中的應(yīng)用。環(huán)氧樹(shù)脂具有 粘接強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、收縮率小、機(jī)械強(qiáng)度高以及優(yōu)良的的電絕緣性和良好的 加工性，因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中被廣泛的應(yīng)用，例如多種金屬與非金屬材 料的粘結(jié)、耐腐蝕涂料、電氣絕緣材料、玻璃鋼/復(fù)合材料等。并簡(jiǎn)要介紹了目 前國(guó)外環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹(shù)脂、理化性質(zhì)、復(fù)合材料、應(yīng)用 環(huán)氧樹(shù)脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物， 除個(gè)別外，它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有 活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征，環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類(lèi)型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反 應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物.

采用傳統(tǒng)固相法制備出高介電常數(shù)的微波介質(zhì)材料ba6-3xnd8+2xti18o54(bnt),并按一定體積比將其與環(huán)氧樹(shù)脂均勻混合,研究了bnt-環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的物相、顯微形貌和介電性能。結(jié)果表明:所得陶瓷粉體顆粒為所需的鎢青銅結(jié)構(gòu);環(huán)氧樹(shù)脂基體內(nèi)致密無(wú)氣泡。當(dāng)體積分?jǐn)?shù)φ(bnt)從0增加到35%,其介電常數(shù)在100mhz下從3.3增加到9.0;該介電常數(shù)實(shí)驗(yàn)值與lichtenecker模型和emt模型的理論值非常接近,但與maxwell-garnet模型在φ(bnt)大于10%時(shí)的部分偏離較大。

以固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂(ep)粉與石墨(g)粉混合物為原料,通過(guò)低溫?zé)釅簾Y(jié)制得一種雙極板材料。研究了ep/g復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和電導(dǎo)率隨環(huán)氧樹(shù)脂含量、模壓溫度和保溫時(shí)間的影響變化。結(jié)果表明:隨著環(huán)氧樹(shù)脂含量的增加,ep/g復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度呈先上升后下降趨勢(shì),在ep含量為10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)達(dá)到最大,而電導(dǎo)率呈下降趨勢(shì);隨模壓溫度的升高,ep/g復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度逐漸變大,電導(dǎo)率則先增長(zhǎng)后降低;隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng),ep/g復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和電導(dǎo)率都呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后降低的變化趨勢(shì);環(huán)氧樹(shù)脂含量為10%質(zhì)量分?jǐn)?shù),模壓溫度為275℃,保溫時(shí)間為100min時(shí),所得復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度為53.11mpa,電導(dǎo)率達(dá)到209.25s/cm。