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《環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料導(dǎo)熱性研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,在特定的場(chǎng)合,對(duì)傳統(tǒng)的高分子材料的導(dǎo)熱性能提出了更高的要求。環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中使用最為廣泛的基體材料之一,力學(xué)性能優(yōu)異并且加工性能良好,對(duì)環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能進(jìn)行改進(jìn)具有重要的意義。本文利用凝膠板法,對(duì)予環(huán)氧樹脂在不同固化劑用量下的凝膠時(shí)間進(jìn)行了測(cè)定,分析了樹脂的凝膠時(shí)間的影響因素。采用DSC對(duì)樹脂進(jìn)行了差熱分析,利用Kissinger法和Flory法分別計(jì)算出了樹脂體系的活化能為:65.4kJ/mol和65.80kJ/mol。Kissinger法對(duì)反應(yīng)機(jī)理分析得出樹脂固化
2、反應(yīng)級(jí)數(shù)為1.86。對(duì)不同溫度下的凝膠時(shí)間進(jìn)行分析,確定出制定出樹脂的固化]二藝為:70℃預(yù)固化l小時(shí),80℃固化4小時(shí),然后隨模具或烘箱自然冷卻。另外,根據(jù)非穩(wěn)態(tài)法測(cè)定熱導(dǎo)率的方法,自制了一套熱導(dǎo)率測(cè)試裝置,為本研究的丌展提供了方便。在此基礎(chǔ)上,制備了環(huán)氧樹脂和導(dǎo)熱填料的復(fù)合體系澆注體,對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)熱測(cè)試和分析以后發(fā)現(xiàn):隨著填料添加量的增加導(dǎo)熱性能提高,并且有突變現(xiàn)象;在相同的添加量下,導(dǎo)熱性能依次是碳化硅/環(huán)氧>石墨/環(huán)氧>氧化鋁/環(huán)氧,用導(dǎo)熱“網(wǎng)絡(luò)”模型分析了原因。本文創(chuàng)新性的將導(dǎo)熱填料和纖維布增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材
3、料復(fù)配,對(duì)其進(jìn)行了導(dǎo)熱性分析。發(fā)現(xiàn):隨著填料含量的增加,導(dǎo)熱性能也增加,但是在填料添加范圍內(nèi)沒有出現(xiàn)突變的情況,然后從內(nèi)部導(dǎo)熱機(jī)理進(jìn)行了分析,填料是晶體類型·,導(dǎo)熱時(shí)依靠的是聲予,導(dǎo)熱快:環(huán)氧基體是非晶型材料,導(dǎo)熱時(shí)主要依靠的內(nèi)部原子的熱振動(dòng),導(dǎo)熱慢;在研究的添加量范圍內(nèi),填料為基體所包覆,所以導(dǎo)熱性能和基體有很大關(guān)系,綜合導(dǎo)熱性能低。同時(shí),對(duì)澆注體和復(fù)合材料進(jìn)行了力學(xué)性能分析,發(fā)現(xiàn)隨著填料的加入,力學(xué)性能下降,填料的加入破壞了材料內(nèi)部的一致性,填料和樹脂之間的結(jié)合不夠緊密,另外也破壞了樹脂和纖維之間的界面。關(guān)鍵詞
4、:熱導(dǎo)率,環(huán)氧樹脂,復(fù)合材料,氧化鋁,石墨,碳化硅AbstractWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,higherthermalconductivityoftraditionalpolymermaterialsisrequiredinsomespecialoccasion.Amongthermosetresinsepoxyresinisoneofthemostpopularmatrixmaterials.Anditownsgoodmechanicalperfo
5、rmanceandiseasytomanufacture,SOitisveryimportanttodevelopitsthermalconductivityorcomposites’thermalconductivityInthispaper,gel-boardmethodwasadoptedtotestgeltimeofepoxyresinwithdifferentcontentsofcuringagent.Theinfluencingfactorswerediscussed.TheDSCmethodwasad
6、optedtOanalyzetheheatflowofresin.Then,theactivationenergywasfiguredoutrespectivelybyKissingermethodandFlorymethod:65.4kJ/tooland65.80kJ/t001.TheresincuringreactionorderwasfiguredoutbyKissingermethod:1.86.Theprocessingofcuringis70。C/1hour,80。C/4hour,thencooling
7、inmouldorOven.Inaddition,newthermalconductivitytestingequipmentwasdevelopedbymeansofnon—steadystatemethodinordertOprovideconvenienceforresearch.Basedonthis,epoxy/thermalconductivefillercompositesarepreparedandaseriesofthermalexperimentswereperformed.Theresults
8、indicatedthatthermalconductiv!tyofcompositesincreasedwiththeincreasingoffillercontent,andasharpincreaseoccurred.Atthesamefillercontent,thermalconductivepropertysequencewascarbortmd