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《苏州大学》 2005年
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超细氮化铝填充改性环氧树脂的研究

刘庆华  
【摘要】:本文的实验采用机械搅拌直接分散和超声波分散相结合的分散方法,制得环氧树脂基复合材料,主要目的是通过添加高导热的超细氮化铝填料,提高复合材料的导热性能。 研究的方法是采用不同的偶联剂含量处理超细氮化铝填料,研究偶联剂含量对填料与基体界面结合能力的影响。同时,不同的填料含量对复合材料各项主要性能的影响也有所研究。 通过对调配好的环氧树脂复合体系的粘度测试发现,在低填料含量下,改性后的填料加入后,粘度没有出现增加,反而出现稍微的下降,而高填料含量下,填料的加入使体系的粘度增加,但经过偶联剂处理的填料加入后体系粘度增加得少,且偶联剂含量高,粘度相应要比较低,而未改性填料的加入使体系粘度相应增加得多。改性后的氮化铝填料对复合材料的冲击韧性的提高有一定的效果,当偶联剂含量为3%时,复合材料样品的冲击韧性比其他比例改性的效果要好,最高可以提高35%以上;冲击断口分析表明,当样品冲击韧性比较好的时候,断口形貌表现为河流细腻且致密,小平面台阶比较多,能够吸收大量的冲击能,从而提高了复合材料的冲击韧性。 提出了将界面层作为复合材料第三相的想法,推导出了复合材料导热系数的方程,提出界面层的导热系数导热因子,与界面层厚度和界面层粘结能具有一定关系,从方程分析得到了填料界面改性效果的好坏直接影响了材料导热系数的高低。通过对材料的导热性能测试,结果表明,氮化铝填料的加入能大幅度的提高材料的导热系数,在本实验室的测量系统下,改性后的材料样品导热系数提高了2.8 倍左右,达到了1.07W/m·K,同时也发现,高填料含量时对材料导热系数的主要贡献部分为填料与界面,界面结合好,导热系数越高,相同填料含量下,改性效果好的填料与没改性或改性效果差的填料填充环氧树脂制得的样品导热系数有比较大的差距。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB333

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