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《基于多層靜電紡絲納米纖維的吸波復(fù)合材料制備和性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文基于多層靜電紡絲納米纖維的吸波復(fù)合材料制備和性能研究RESEARCHONMULTI-LAYERWAVE-ABSORBINGCOMPOSITEBASEDONELECTROSPUNNANOFIBER南君耀哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國內(nèi)圖書分類號:TB332學(xué)校代碼:10213國際圖書分類號:620密級:公開工學(xué)碩士學(xué)位論文基于多層靜電紡絲納米纖維的吸波復(fù)合材料制備和性能研究碩士研究生:南君耀導(dǎo)師:張志春申請學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:工程力學(xué)所在單位:航天學(xué)院答辯日期:2015年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TB332U.D.C:620Dissertat
2、ionfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMULTI-LAYERWAVE-ABSORBINGCOMPOSITEBASEDONELECTROSPUNNANOFIBERCandidate:NanJunyaoSupervisor:ZhangZhichunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:EngineeringmechanicsAffiliation:SchoolofAstronauticsDateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Ins
3、titution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要吸波材料無論在軍用還是民用上都越來越重要。傳統(tǒng)的或者單一的吸波材料很難滿足“吸收強,頻帶寬,重量輕,厚度薄等”要求,除了研究新型的吸波劑以外,對于吸波劑在成分或者結(jié)構(gòu)上的復(fù)合成了一種很重要的提高吸波體性能的方式。對于多層吸波體,基于一種或者幾種吸波劑材料與質(zhì)輕性能好的有機聚合物進行混紡得到的納米纖維,進行多層設(shè)計,使之滿足阻抗?jié)u變以盡量使阻抗匹配,最終制備出綜合性能良好的吸波復(fù)合材料。本文研究了電紡納米纖維的工藝控制,電紡出了三種吸波劑顆粒(納米四氧化三鐵,納米碳化硅,導(dǎo)電態(tài)聚苯胺)的
4、納米纖維膜,研究了電紡工藝參數(shù)、納米吸波劑含量對納米纖維薄膜微觀形貌、納米顆粒分散規(guī)律、熱穩(wěn)定性及力學(xué)性能等影響規(guī)律,得到了微觀形貌良好,納米顆粒分散效果較好的纖維薄膜。制備了納米纖維膜/環(huán)氧樹脂的復(fù)合材料,并測量了電磁參數(shù),研究了納米四氧化三鐵,納米碳化硅和導(dǎo)電態(tài)聚苯胺不同的添加量對材料電磁參數(shù)的影響規(guī)律,基于阻抗匹配與傳輸線理論,設(shè)計了單層與多層復(fù)合材料電磁波反射設(shè)計程序,得到了多層納米纖維薄膜復(fù)合材料吸波優(yōu)化設(shè)計方案,以吸收峰值和吸收頻寬為標(biāo)準(zhǔn)得到了2mm厚度下三層吸波復(fù)合材料的最優(yōu)設(shè)計。制備出了基于電紡納米纖維的三層吸波環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料,進行了其吸波、力學(xué)、微觀形貌,密度等性能研
5、究。材料的吸波強度達到了-40dB,吸收大于-10dB的帶寬達到了5GHz,進行了實驗與模擬的對比,驗證了多層吸波優(yōu)化設(shè)計規(guī)律。其拉伸和彎曲強度都要大大優(yōu)于純環(huán)氧樹脂和將納米顆粒直接分散型的環(huán)氧復(fù)合材料,在做到了提高吸波性能的同時有提高了力學(xué)性能。關(guān)鍵詞:靜電紡絲;多層;吸波;復(fù)合材料-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWave-absorbingmaterialsarebecomingincreasinglyimportant,whetherinmilitaryorcivilian.Traditionalandsingleabsorbingmaterialsarediff
6、iculttomeettherequirementof"strongabsorption,frequencybandwidth,lightweight,thin,etc.".Inadditiontothestudyofnewkindsofabsorbent,thecompositionorstructureorcomponentisaveryefficientwaytoimproveabsorbingproperty.Multi-layercompositebasedonelectrospinningpolymernanofibersaccordingtoimpedancematching
7、designisabletogetamuchmoregoodperformance.Inthisthesis,theprocesscontrolofelectrospinning,electrospinningofthreeabsorbingagentparticles(nano-ironoxide,nano-siliconcarbide,conductivepolyaniline)tomakenano-fibermem