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《武汉理工大学》 2005年
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碳纤维增强聚有机硅氧烷基耐烧蚀材料的研究

秦凯  
【摘要】:本文以聚有机硅氧烷树脂基体为研究对象,研究了SAR—2和SAR—9树脂的耐热性和耐氧化性能,以及工艺性能。研究结果表明:两种有机硅树脂基体中,SAR—9粘度较高、裂解产物收率较低,但其溶剂含量较少,制备的制品耐热性能和耐氧化性能优,更适合做耐烧蚀复合材料的基体材料。通过对基体的固化和改性工艺研究表明:基体树脂固化时加入催化剂可以保证基体固化完全。 本文研究了钛酸丁酯、DC—60偶联剂改性填料、碳纤维对复合材料性能的影响。研究表明:使用DC—60偶联剂作为填料和碳纤维表面改性剂,可以极大地提高复合材料的界面性能,降低烧蚀率,提高机械力学性能。对于碳酸钙的表面改性处理,DC—60的处理能降低碳酸钙的吸油值。 对碳纤维的表面处理使用清洁处理+液相氧化处理+有机硅偶联剂处理的方法。液相氧化处理能增加碳纤维表面含氧基团,提高了碳纤维表面的极性,从而改善了纤维与极性树脂的浸润性和粘结强度,使用浓硝酸的处理时间为2小时,效果最好,时间过长会使碳纤维本身的强度降低,从而降低复合材料的整体性能。 本文同时研究了碳酸钙和碳纤维用量对复合材料性能的影响。结果表明:当轻质碳酸钙单独使用时可以降低复合材料(碳酸钙/SAR—9)的烧蚀率,但随着其用量增加,复合材料的机械强度会下降。当单独使用碳纤维时,随着碳纤维含量的增加,材料的线烧蚀率和质量烧蚀率也呈下降趋势,同时材料的机械性能也逐步下降。碳酸钙和碳纤维共同使用时,比分别单独使用时复合材料的烧蚀率大幅下降,最佳烧蚀效果的配比为碳纤维:碳酸钙:SAR—9=1:15:20。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TQ327.1

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