学海网

毕业设计-高性能环氧树脂基轻质复合材料的制备及性能研究，共60页，23861字，附答辩文稿、相关表。
摘要
本文采用环氧树脂E-51和594硼胺固化剂组成环氧树脂固化体系；采用实验室自制的ESX型低粘度高强度环氧树脂，分别以594固化剂和594/甲基四氢苯酐复合固化剂组成环氧树脂固化体系。测量了三种体系在不同温度下的粘度-时间变化，建立了各体系恒温下的粘度-时间关系和等温粘度模型。
对不同环氧树脂固化体系的浇铸体进行拉伸性能和压缩性能测试，分析比较了树脂和固化剂复配前后对浇铸体拉伸和压缩性能的影响，研究了甲基四氢苯酐含量对ESX/594/METHPA复合固化体系力学性能影响。当树脂固化体系质量配比为ESX:594固化剂:甲基四氢苯酐=100:12:20时，浇铸体力学性能最好，此时压缩强度为131MPa，压缩模量为3.05GPa，拉伸强度为80.3MPa，拉伸模量为2.94GPa，断裂伸长率为5.07%。
用S38HS和 XLD3000两种型号玻璃微珠作为复配填料，填充环氧树脂基体制备空心玻璃微珠/环氧树脂基复合材料。研究了填料复配比例对复合材料的密度和压缩性能的影响，当XLD3000复配质量比为10%时，复合材料性能最好，其压缩强度为33.4MPa，压缩模量为1.2GPa，表观密度为0.491g/cm3，比强度为70.06N?m/kg，比模量为20.444N?m/g。分析了复合材料压缩破坏的过程和损伤机理。
关键词：环氧树脂；粘度模型；复合材料；力学性能；空心玻璃微珠

目 录
第1章 绪论 1
1.1 环氧树脂介绍 1
1.1.1 环氧树脂概述 1
1.1.1 环氧树脂种类 2
1.1.2 环氧树脂的应用 2
1.2 环氧树脂固化体系 3
1.2.1 胺类固化剂 3
1.2.2 酸酐固化剂 4
1.2.3 硼胺络合物 6
1.2.4 固化剂用量计算 7
1.3环氧树脂轻质复合材料 8
1.3.1 空心玻璃微珠 8
1.3.2环氧树脂基复合材料 8
1.3.3 微珠填充环氧树脂基复合材料 9
1.4 本课题研究的内容与意义 10
第2章 实验研究 11
2.1 实验原料 11
2.2 实验仪器 11
2.3 实验方案设计 11
2.3.1高性能环氧树脂固化体系 11
2.3.2 高性能环氧树脂浇铸体制备 12
2.3.2 高性能环氧树脂基轻质复合材料制备 13
2.4 性能测试方法 14
2.4.1 树脂粘度测试 14
2.4.2 树脂浇铸体的力学性能测试 14
2.4.3 复合材料密度测试 16
2.4.4 复合材料压缩性能测试 17
第3章 高性能环氧树脂固化体系研究 18
3.1引言 18
3.2 环氧树脂固化体系粘度-时间关系及适用期研究 18
3.2.1 E-51/594体系粘度-温度-时间关系及适用期的研究 18
3.2.2 ESX/594体系粘度-温度-时间关系及适用期的研究 20
3.2.3 ESX/594/MeTHPA体系粘度-温度-时间关系及适用期的研究 21
3.3 环氧树脂固化体系粘度模型的建立及验证 23
3.4 本章小结 26
第4章 高性能环氧树脂浇铸体力学性能研究 28
4.1 引言 28
4.2 不同环氧树脂体系浇铸体压缩性能研究 28
4.2.1 不同环氧树脂体系浇铸体压缩应力-应变曲线分析 28
4.2.2 不同环氧树脂体系浇铸体压缩性能分析 29
4.3 不同环氧树脂体系浇铸体拉伸性能研究 32
4.3.1不同环氧树脂体系浇铸体拉伸应力-应变曲线分析 32
4.3.2不同环氧树脂体系浇铸体拉伸性能分析 33
4.4 本章小结 36
第5章 环氧树脂基轻质复合材料性能研究 37
5.1 引言 37
5.2 不同填料体系对复合材料的密度影响研究 37
5.3 不同填料体系对复合材料的力学性能影响研究 39
5.4 高性能环氧树脂基轻质复合材料压缩损伤行为分析 42
5.5本章小结 44
结论 45
参考文献 46
攻读学士学位期间发表的论文和取得的科研成果 50
致谢 51