納米TiO2改性氰酸酯復(fù)合材料及其抗真空電子輻照研究.pdf

1、高性能樹(shù)脂基復(fù)合材料在航空、航天和民用領(lǐng)域都有重要應(yīng)用，作為一種新型高性能樹(shù)脂基體，氰酸酯樹(shù)脂是目前樹(shù)脂基復(fù)合材料研究的一個(gè)熱點(diǎn)。但氰酸酯樹(shù)脂存在的脆性的弱點(diǎn)限制了其應(yīng)用范圍。本文針對(duì)氰酸酯固化物較脆的問(wèn)題，選用具有特殊表面界面效應(yīng)的納米TiO2對(duì)其進(jìn)行增韌改性。研究了納米TiO2含量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響及納米粒子加入對(duì)氰酸酯澆鑄體熱膨脹系數(shù)的影響，探討了電子輻照作用下氰酸酯澆鑄體及其石墨纖維/氰酸酯復(fù)合材料力學(xué)性能、質(zhì)量損失的變化

2、規(guī)律，并采用FT-IR、SEM、EPR等現(xiàn)代分析測(cè)試手段對(duì)空間電子輻照前后材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析和表征。
　　研究結(jié)果表明，氰酸酯樹(shù)脂中添加納米TiO2可以增強(qiáng)增韌氰酸酯樹(shù)脂，提高石墨纖維/氰酸酯復(fù)合材料的力學(xué)性能。當(dāng)納米TiO2含量為3％時(shí)，納米TiO2改性氰酸酯樹(shù)脂澆鑄體的彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度比未添加納米TiO2時(shí)分別提高了43%和33%；TiO2改性石墨纖維/氰酸酯復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度分別提高了10%和18%。<

3、br>　　在160keV能量電子輻照下納米TiO2改性前后氰酸酯/澆鑄體的拉伸和彎曲強(qiáng)度及石墨纖維/氰酸酯復(fù)合材料的彎曲和層間剪切強(qiáng)度均隨著電子輻照注量的增加呈先升高后下降的趨勢(shì)；石墨纖維、氰酸酯澆鑄體和復(fù)合材料的質(zhì)量損失率隨著電子輻照注量的增加呈先增加，后逐漸趨于平緩趨勢(shì)，其中樹(shù)脂澆注體的損失大于復(fù)合材料和石墨纖維；質(zhì)量損失一方面由所吸附的氣體、溶劑和小分子助劑揮發(fā)所致；另外同時(shí)發(fā)生主鏈化學(xué)鍵破壞，形成小分子產(chǎn)物從試樣表面逸出。在電子