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      淄博同心新材料技術有限公司

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      氧化鋁填料球對復合材料力學性能的影響

      2023-09-04 21:01:55 淄博同心新材料技術有限公司 閱讀

             實驗結果表明, 在復合材料中加入15%的氧化鋁填料球,可以提高剪切強度23%左右,減小密度12%。經8小時沸水試驗后,不含氧化鋁填料球的試樣強度損失24%,加入15%的氧化鋁填料球使得其強度損失下降了4 %.同時測定了復合材料的耐水性及對乙醇的抵抗性

      實驗方法:

      1.原材料

      樹脂: E51環氧 樹脂,環氧值0.48-0.54當量/ 100g固化劑: 2-乙基- 4 -甲基咪唑;增塑劑:鄰苯二甲酸二丁酯;氧化鋁填料球,分析純,含量98.5%以上,細度100目;纖維:無捻高強玻璃纖維,80支/ 20股,KH550處理。

      2.儀器

       WPM- -500k g試驗機;DT-100型精密天平。

      3.單向玻璃纖維一環氧薄板試樣的制備為了獲得最好的性能,在填料摻入樹脂以前,必須將填料加熱(在120C的烘箱內干燥2小時),以排除吸附的水分和吸收的氣體。按配方先將環氧樹脂和鄰苯二甲酸二丁脂在50C下攪拌均勻。在攪拌和保持50C的條件下,將填料直接摻入樹脂中,使混合均勻。然后加固化劑,充分攬拌。為了減少影響因素,基體內不加稀釋劑;為了操作方便(避免粘度過大).控制膠槽溫度在40C左右,並在膠槽內轉動滾子進行攪拌,以防止填料沉淀。采用手工編繞成型,先制成浸膠無緯布。把浸膠無緯布疊4層于模具內,放入70C烘箱,預固化8小時(模具不加蓋)取出之后,立即將模具轉移到已預熱至100 C的壓機內,加接觸壓力。升溫至130公加半壓( 3.5kg/em° ),升溫至140 C加全壓:(7kg/cm2),升溫至150C保持4小時。然后關閉電源,讓其自然冷卻至室溫再脫模。板材尺寸是250x390x ( 2士0.5 ) mm。制成的薄板脫模以后,立即加工成試樣,試樣尺寸是160x15X (2土0.5 ) mm,放入干燥器內保存。試樣的配方如表1所示。

      4.強度的測試

      用單向平板切割成如圖1所示的45°偏軸拉伸試驗的試樣。5155.png

             沸水試驗在上述實驗確定了填料的最佳用 量 的基礎上,本文選用了無填 料和含最佳量填料的 兩種試樣進行沸水試驗 。 試樣在蒸餾水中煮沸時,從沸水中取出之后用 濾紙擦干,立即測試其強度。襯水性試驗 將尺寸為的試樣放在蒸餾水中浸飽規定的時間后 , 測定其增 重 , 用 表示的 吸水性按下式計算 閱一貪氣護月打瑞一責 鎮料用量 刃加充樹脂填料用量對復合材料強度的影響城,試樣浸水后的重量, 試樣本身的重量 。 進行三次平行測定并取其平均值。 付乙醉試將尺寸為 的試 樣放在的乙醇試液中浸泡規定的時 間后 , 測定其 增 重。計算方法同耐水性試驗 。 三 、 結果 與討論 填料 用量 時 復合材料 剪切 強 度 的影 響 各種 試樣的強度測試 結果見 表 和 圖從表 中數據 看 出 , 在復合 材料 中加入適 量的填料 本實驗 以 為最佳 可以提 高強度,減小密度,使得復合 材料輕質高強的優點得到進一步的發揮 。 上述結果可 以解釋如下, 由于復合材料 中的 內應力有兩個來源  一 個是成型 過 程 中體積 收縮產生 了殘余應力, 一個是玻 璃 纖維和環氧樹脂的熱膨 脹系數相 差很大 , 在 溫度變化時產生 的熱應力 。 當復合材料中加入氧化鋁填料球以后 , 由于氧化鋁填料球能降低放熱峰溫度 , 減小放熱量, 并取代了一定 體 積 的 樹 脂 , 所以填料在降低收縮性上特別有效, 填 料還能減小 樹 脂 的 熱 膨 脹 系 數 , 縮小了纖維 和樹脂二者的熱 膨脹系數差 , 從而減 小了復合 材 料 的 內應力 。 同時填料還可 以 阻止裂 縫延伸,因此提高 了復合材料的強 度。 但是填料用 量過 多本試 驗超過,則體系模 量增加,也會使內應力增加,強度反而有所下

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