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《多功能spm對纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料界面性能的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、多功能SPM對纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料界面性能的研宄獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宂成果，也不包含為獲得云洼王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：存要簽字日期：弘聲】月謅H學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書木學(xué)位論文作者完全了解云洼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)云洼王些
2、太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：苕舅曩導(dǎo)師簽名：簽字日期：如_年1_月諺口簽字円期：扣哆年力月釤曰學(xué)位論文臟勤膩⑽辨一、采用SPM的力調(diào)制模式分別對碳纖維和玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的界面進(jìn)行測量和表征，結(jié)果表明該模式對碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的界面表征效果好。二、采用SPM的掃描探針聲學(xué)模式分別對碳纖維和
3、玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的界面進(jìn)行測量和表征，結(jié)果表明該模式對玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的界面表征效果好。三、采用SPM的導(dǎo)電力模式對碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面的測量和表征，結(jié)果發(fā)現(xiàn)碳纖維經(jīng)表面處理后復(fù)合材料界面的導(dǎo)電性發(fā)生變化。摘要纖維（碳纖維與玻璃纖維）增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料是先進(jìn)復(fù)合材料的典型代表，具有密度小、力學(xué)性能優(yōu)異、耐熱、耐低溫等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、軍事、汽車、體育等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。對于纖維的改性以及界面形成機(jī)理和表征一直是復(fù)合材料領(lǐng)域里的熱點(diǎn)問題。對此本文將纖維表面改性方法
4、和原理以及界面表征進(jìn)行研宂。本文分別選用PAN基碳纖維、E型玻璃纖維和E51型環(huán)氧樹脂作為復(fù)合材料的增強(qiáng)體和基體，分別對增強(qiáng)纖維采用臭氧和濃HNO3偶聯(lián)劑涂層處理方法進(jìn)行改性處理，通過層問剪切強(qiáng)度（ILSS）實(shí)驗(yàn)得到力學(xué)性能最高的處理工藝，并采用掃描電子顯微鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）、X光電子能譜（XPS）、單纖拉伸強(qiáng)度測試及浸潤接觸角分析等方法研究了處理前后纖維表妞形貌、表詘粗糙度、表妞元素組成及化學(xué)官能團(tuán)、單纖拉伸強(qiáng)度及表面浸潤性能的變化，分析處理方法對纖維各項(xiàng)性能影響。研究結(jié)果表明：經(jīng)過處
5、理的碳纖維表而粗糙度、表面活性基團(tuán)相對含量和表面浸潤性都有較明顯的提升，這些因素都有利于碳纖維與樹脂基體間的化學(xué)鍵結(jié)合和機(jī)械嵌合作用的增加。玻璃纖維經(jīng)偶聯(lián)劑處理前后表面粗糙度變化不大而接觸角變大，但偶聯(lián)劑與樹脂和纖維間的化學(xué)鍵合作用仍能提高界而的粘結(jié)性能。采用SPM的三種模式(力調(diào)制、掃描聲學(xué)、導(dǎo)電力模式)對碳纖維和玻璃纖維經(jīng)過處理前后的復(fù)合材料界面進(jìn)行研究，探討SPM測試樣品的制備和掃描參數(shù)設(shè)置對測試結(jié)果的影響，并表征纖維處理前后界面性能的變化。研宄結(jié)果表明：SPM測試樣品的制作是測試過程中至關(guān)重要的一
6、步，經(jīng)多道打磨拋光工序后可以完全滿足測試要求且?guī)缀醪挥绊懡缑嫱暾?。力調(diào)制模式對碳纖維復(fù)合材料界詘表征效果較好，用此模式得出在纖維處理后會在纖維與樹脂之間形成一個硬度和模量的過渡界面層，較纖維未經(jīng)表面處理形成的復(fù)合材料相比可以獲得更為完善的界面相，使材料可以更好地傳遞載荷，吸收外界的作用能量，最終使材料的界面力學(xué)性能得到顯著提高。掃描探針聲學(xué)模式對玻璃纖維復(fù)合材料界面表征效果較好，用此模式得出玻璃纖維經(jīng)偶聯(lián)劑處理后復(fù)合材料界血附近硬度過渡更為平緩，利于復(fù)合材料力學(xué)性能的提升。導(dǎo)電原子力模式得出碳纖維經(jīng)濃H
7、NO3處理后界面的導(dǎo)電性與纖維未經(jīng)處理的復(fù)合材料不同，處理后的復(fù)合材料在界面附近形成明顯的電流峰，且峰的寬度較未處理的大，導(dǎo)電力模式可從電學(xué)方面表征出碳纖維處理前后復(fù)合材料界面導(dǎo)電性能變化。關(guān)鍵j同：碳纖維；玻璃纖維；環(huán)氧樹脂；復(fù)合材料：界曲SPMABSTRACTFiber(carbonfiberandglassfiber)reinforcedresinmatrixcompositesisthetypicalrepresentativeofadvancedcompositematerial,whichh
8、avethecharacteristicsoflowdensity,excellentmechanicalproperties,heatresistance,lowtemperatureresistance,etc.,andithasimportantapplicationprospectintheaerospace,mi1itary,automotive,sportsmodificationofandotherfields.
