碳化硅/环氧树脂复合材料的制备及性能研究
多孔碳化硅陶瓷及复合材料的制备与性能共3篇

多孔碳化硅陶瓷及复合材料的制备与性能共3篇多孔碳化硅陶瓷及复合材料的制备与性能1多孔碳化硅陶瓷及复合材料的制备与性能随着科学技术的发展和人们对环境保护的重视,传统陶瓷材料的应用范围已经不能满足人们的需求。
多孔碳化硅材料凭借其高度的化学稳定性、热稳定性和机械强度等优良性能,在高级材料领域应用广泛。
本文将介绍多孔碳化硅陶瓷的制备方法以及其在新材料领域的应用。
一、多孔碳化硅陶瓷的制备方法多孔碳化硅陶瓷的制备方法包括两种:一种是传统的陶瓷制备方法,一种是新型的多级微波制备方法。
1. 传统制备方法传统的多孔碳化硅陶瓷制备方法包括高温烧结和化学气相沉积两种。
高温烧结法是将混合了碳化硅粉末和其他添加剂或者硅的混合粉末,在高温下进行烧结得到多孔碳化硅材料。
化学气相沉积法是将氯化硅等硅源及碳源放入炉中进行化学反应,最终得到多孔碳化硅材料。
2. 多级微波制备方法多级微波制备法是指通过微波辐射、干燥和碳化构成,形成多孔碳化硅陶瓷材料。
首先将硅源和碳源均匀混合,然后使用微波辐射干燥,在多个微波腔中进行碳化反应,最终得到多孔碳化硅陶瓷材料。
二、多孔碳化硅陶瓷的性能分析1. 化学稳定性多孔碳化硅材料具有很好的化学稳定性,能够抵御酸、碱等强化学腐蚀,不会被氧化、退化,可长期使用于高温、高压等恶劣环境下。
2. 热稳定性多孔碳化硅材料热稳定性较高,耐热温度高达1500℃以上,不易熔化或瓦解,能够在高温下保持稳定结构和性能。
3. 机械强度多孔碳化硅材料具有很高的机械强度,能够承受很大的压力和载荷,保持长期的强度稳定性。
三、多孔碳化硅陶瓷复合材料的应用多孔碳化硅陶瓷复合材料是指将多孔碳化硅材料与其他材料(如金属、聚合物等)复合,形成性能更为优异的材料。
多孔碳化硅陶瓷复合材料具有多孔材料的高孔隙率和复合材料的高强度、高稳定性等优点,广泛应用于先进制造技术、光伏、半导体等领域。
结论多孔碳化硅陶瓷是一种具有高度化学稳定性、热稳定性和机械强度等优良性能的新型材料,在复合材料中具有广泛的应用前景。
级配碳化硅 环氧树脂复合材料冲蚀性能研究

级配碳化硅环氧树脂复合材料冲蚀性能研究作者:刘洋朱文婷惠瑞敏来源:《科技资讯》 2014年第31期刘洋朱文婷惠瑞敏(咸阳师范学院化学与化工学院陕西成阳 712000)摘要:该文主要研究了碳化硅/环氧树脂复合材料的冲蚀磨损性能,分析了颗粒级配搭配对于复合材料耐冲蚀性能与力学性能的影响,并且讨论了冲蚀磨损机理以及偶联剂对于复合材料体系的作用。
为了获得最优的耐冲蚀性能,利用田口法设计了实验,对级配颗粒结构进行了优化。
结果表明:级配颗粒搭配具有增加硬质点、提高密度、降低磨损率的作用,当级配体系为70%550μm、30%110μm时,试验固相含量高。
耐冲蚀效果较好。
关键词:复合材料级配结构冲蚀磨损耐冲击材料中图分类号:TT323.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)11(a)-0069-02根据以往对冲蚀磨损的研究,对于耐冲击材料来说,增大表面的粗糙度,增加材料的硬质点,对于发生弹性碰撞比例非常重要。
另外,在对于靶材冲击时,会发生颗粒的斜冲击碰撞,这会造成微切削和微犁耕磨损,为了防止这种磨损,加入基体硬质颗粒可以阻止斜冲击碰撞所带来的损耗,并且由于硬质颗粒作用,斜冲击粒子所带来的能量将平行与表面进行转移。
斜冲击粒子在撞击过后,撞击动能将平行于试样表面进行能量转移,减少对试样的磨损。
因此增加材料的硬质点,提高材料的固含量可以有效地降低磨损率。
为了解决以上问题,该文通过加入级配的SiC颗粒,旨在提高固相含量,增加其硬质点,并且着重研究了级配粒子搭配对抗冲蚀性能和冲击性能的影响,探讨了粒子抗冲蚀性的作用,同时也研究了不同偶联剂、偶联剂含量对于复合材料界面的作用。
1 实验方案1.1 试样的制备将预处理后的SiC颗粒或SiC(长兴纳华碳化硅材料有限公司)级配颗粒与环氧树脂体系(htc9017∶htc130=3∶1,苏州圣杰)混合均匀,抽真空,于50 ℃下真空搅拌,除气泡。
将浆料倒入到10 mm×10 mm×50 mm模具当中,分别以80 ℃两个小时,100 ℃一个小时,120 ℃一个小时,160 ℃后固化两个小时。
无压烧结碳化硅复合材料的制备与性能研究

李少峰(宁波东联密封件有限公司,宁波,315191)并投入微量炭黑和碳化硼为烧结活化剂,利用无压固相烧结技术制造了碳化硅基陶瓷复合材料。
评测了其力学性能,凭借扫描电镜(SEM)观测了试样的断口形貌与表观形貌,并探讨了其氧化行为。
结果表明:在碳化硅中投加部分碳化钛,对复合材料的力学性能有非常大地益处,于9wt%时达到顶峰,弯曲强度497MPa,相对密度98.9%,断裂韧性4.79MPa·m1/2。
复合材料的显微组织构造紧致密实,TiC颗粒在SiC材料中的离散作用而激发的钉扎效果和裂纹偏移转向为其主要的增韧原理。
在设定的氧化条件下(1200℃保温2h),试样表面形成了一层较为致密并可以弱化氧化进程的氧化膜层。
碳化钛;碳化硼;复合材料;无压烧结1前言碳化硅由于具有比重小、高硬度、热导优、耐热冲击、弹性模量好以及耐腐蚀等一系列的优良性能,因而普遍应用于机械密封件、高级耐火材料、耐磨轴承、硬质磨削材料、航天航空、装甲防弹等众多行业[1,2]。
但其共价键占比达88%,大于其他结构陶瓷,如氮化硅陶瓷(共价键占比为70%)等[3],所以纯碳化硅材料在常规条件下,想要得到致密的烧结体很难,需要添加烧结助剂来活化烧结,同时为了符合高耐候工况的使用,需要加入其他物质对其固有性能进行改善。
SiC陶瓷惯用的烧结技术有热压烧结工艺和无压烧结工艺。
尽管热压烧结工艺具有时间短、温度低、构造致密且性能佳等优势,但其产能低下,难于形成规模化,通常用以生产样式简易的产品[4]。
无压烧结工艺又分为固相烧结和液相烧结。
液相烧结的原理是:体系中添加了可以于较低温度下形成低熔点组分的物质(如:氧化铝和氧化钇等),较低温度下液相的出现,加速了物质质量宁波市科技创新2025重大专项(2020Z112)。
(1983-),男,硕士,高级工程师,主要从事结构陶瓷研究。
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. All Rights Reserved.传递的过程,致密化过程缩减。
国内外碳化硅陶瓷材料研究与应用进展

国内外碳化硅陶瓷材料研究与应用进展一、本文概述碳化硅陶瓷材料,作为一种高性能的无机非金属材料,因其出色的物理和化学性能,如高强度、高硬度、高热稳定性、良好的化学稳定性以及低热膨胀系数等,在航空航天、汽车、能源、电子等多个领域具有广泛的应用前景。
本文旨在全面综述国内外碳化硅陶瓷材料的研究现状、发展趋势和应用领域,以期为相关领域的科研人员和技术人员提供有价值的参考。
本文首先回顾了碳化硅陶瓷材料的发展历程,并分析了其独特的物理和化学性质,以及这些性质如何使其在众多领域中脱颖而出。
随后,文章重点介绍了国内外在碳化硅陶瓷材料制备工艺、性能优化、结构设计等方面的研究进展,包括新型制备技术的开发、复合材料的制备与应用、纳米碳化硅陶瓷的研究等。
文章还讨论了碳化硅陶瓷材料在航空航天、汽车、能源、电子等领域的应用现状及未来发展趋势。
通过本文的综述,我们期望能够为碳化硅陶瓷材料的研究与应用提供更为清晰和全面的视角,推动该领域的技术进步和创新发展。
我们也期待通过分享国内外的研究经验和成果,为国内外科研人员和技术人员搭建一个交流与合作的平台,共同推动碳化硅陶瓷材料的发展和应用。
二、碳化硅陶瓷材料的制备技术碳化硅陶瓷材料的制备技术是决定其性能和应用领域的关键因素。
经过多年的研究和发展,目前碳化硅陶瓷的主要制备技术包括反应烧结法、无压烧结法、热压烧结法、气相沉积法等。
反应烧结法:反应烧结法是一种通过碳和硅粉在高温下反应生成碳化硅的方法。
这种方法工艺简单,成本较低,但制备的碳化硅陶瓷材料致密度和性能相对较低,主要用于制备大尺寸、低成本的碳化硅制品。
无压烧结法:无压烧结法是在常压下,通过高温使碳化硅粉末颗粒之间发生固相反应,实现烧结致密化。
这种方法制备的碳化硅陶瓷材料具有较高的致密度和优良的力学性能,但烧结温度较高,时间较长。
热压烧结法:热压烧结法是在加压和高温条件下,使碳化硅粉末颗粒之间发生固相反应,实现快速烧结致密化。
这种方法制备的碳化硅陶瓷材料具有极高的致密度和优异的力学性能,但设备成本高,生产效率较低。
SIC 复合材料的分类及应用前景

摘要:本文详细阐述了 SIC 复合材料的主要分类,包括 SIC 颗粒增强复合材料、SIC 纤维增强复合材料和 SIC 晶须增强复合材料等。
深入探讨了每类复合材料的特性、制备方法以及它们在航空航天、汽车工业、电子领域、能源领域和生物医学等多个重要领域的广泛应用。
分析了 SIC 复合材料在实际应用中所面临的挑战,并对其未来发展趋势进行了展望。
关键词:SIC 复合材料;分类;制备方法;应用领域1、引言在现代材料科学领域,复合材料因其能够结合不同组分的优点,从而获得优异的综合性能,已成为研究和应用的热点。
其中,SIC(碳化硅)复合材料以其出色的力学、热学和化学性能,在众多高新技术领域展现出巨大的应用潜力。
对 SIC 复合材料进行分类研究,并深入了解其应用,对于推动材料科学的发展和拓展其工程应用具有重要意义。
2、SIC 复合材料的分类2.1SIC 颗粒增强复合材料SIC 颗粒增强复合材料是将 SIC 颗粒作为增强相均匀分散在基体材料中。
常用的基体材料包括金属(如铝、镁等)和陶瓷(如氧化铝、氮化硅等)。
SIC 颗粒的加入可以显著提高基体的强度、硬度和耐磨性。
制备方法主要有粉末冶金法、搅拌铸造法等。
通过这些方法,可以使 SIC 颗粒在基体中均匀分布,形成良好的界面结合。
2.2SIC 纤维增强复合材料SIC 纤维具有高强度、高模量和耐高温的特性。
以 SIC 纤维作为增强体的复合材料在力学性能和耐高温性能方面表现更为出色。
常见的有SIC 纤维增强陶瓷基复合材料(如SIC/SiC)和 SIC 纤维增强金属基复合材料(如 SIC/Ti)。
其制备方法通常包括预制体浸渍法、化学气相渗透法等。
这些方法能够保证纤维在复合材料中保持良好的完整性和定向排列,从而有效地传递载荷,提高复合材料的性能。
2.3SIC 晶须增强复合材料SIC 晶须是一种具有高长径比的单晶纤维,具有极高的强度和韧性。
将 SIC 晶须添加到基体材料中,可以显著改善材料的断裂韧性和抗疲劳性能。
碳化硅研究报告

碳化硅研究报告碳化硅是一种重要的陶瓷材料,具有高硬度、高强度、高温稳定性和化学稳定性等优良性能。
本文综述了碳化硅的制备方法、物理性质、化学性质、微观结构以及应用领域等方面的研究进展,并对碳化硅未来的发展方向进行了展望。
关键词:碳化硅;制备方法;物理性质;化学性质;微观结构;应用领域正文一、引言碳化硅(SiC)是一种广泛应用于高温、高压、高速、高频、高辐射环境下的陶瓷材料,具有高硬度、高强度、高温稳定性和化学稳定性等优良性能。
碳化硅在电力、冶金、航空航天、半导体、新能源等领域有着广泛的应用。
本文将综述碳化硅的制备方法、物理性质、化学性质、微观结构以及应用领域等方面的研究进展,并对碳化硅未来的发展方向进行了展望。
二、碳化硅的制备方法碳化硅的制备方法主要包括固相反应法、液相反应法、气相反应法和热分解法等。
其中,气相反应法是目前应用最广泛的制备方法。
1、固相反应法固相反应法是指将碳源和硅源混合后,在高温条件下进行反应得到碳化硅。
碳源主要包括石墨、焦炭等,硅源主要包括二氧化硅、硅粉等。
固相反应法的优点是反应过程简单,成本低廉,但是其缺点是反应速度慢,需要高温长时间反应,且产品质量不稳定。
2、液相反应法液相反应法是指在高温下,将碳源和硅源混合在有机溶剂中进行反应得到碳化硅。
液相反应法的优点是反应速度快,反应温度低,但是其缺点是反应过程中易受到溶剂的影响,且需要进行后续的溶剂脱除处理。
3、气相反应法气相反应法是指将硅源和碳源在高温下,经过气相反应得到碳化硅。
气相反应法的优点是反应速度快,反应温度低,且可以得到高纯度的碳化硅。
气相反应法的缺点是设备复杂,需要高温高压气氛,且产品粒度较小。
4、热分解法热分解法是指将有机硅化合物在高温下分解得到碳化硅。
热分解法的优点是反应速度快,反应温度低,且可以得到高纯度的碳化硅。
热分解法的缺点是需要使用有机硅化合物,成本较高。
三、碳化硅的物理性质碳化硅具有很高的硬度和强度,其硬度达到了莫氏硬度9.5,比钢铁还要硬。
环氧树脂导热复合材料的研究及其应用

环氧树脂导热复合材料的研究及其应用摘要介绍了提高聚合物导热性能的两种基本途径,环氧树脂基导热复合材料的导热机理和导热模型, 概述了国内外近年来在环氧树脂复合材料导热方面的研究开发和应用情况。
关键词:环氧树脂;导热性;复合材料;研究;应用;从20世纪90年代开始,导热高分子复合材料的研究与开发成为功能性复合材料的研究热点之一,受到各国科学家的关注。
近年来, 随着工业生产和科学技术的发展,人们逐渐开发出以环氧树脂为基体的导热粘合剂、涂料和灌封材料等导热材料,来代替传统的金属材料, 解决了金属材料不耐腐蚀、导电等缺点。
但由于环氧树脂是热的不良导体,因此导热高分子材料从基础理论到产品开发,都是高分子材料研究的重要内容[1]。
一、提高聚合物导热性能的途径导热性能是聚合物重要的物理性能之一,对于热流平衡计算,研究聚合物结构与性能的关系,聚合物加工工艺条件的选择和确定及聚合物材料应用的选择和对比等有重要意义,所以受到广泛关注。
提高聚合物导热性能的途径有两种:第一,合成具有高导热系数的结构聚合物。
如具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等,主要通过电子导热机制实现导热;或具有完整结晶性,通过声子实现导热的聚合物,如平行拉伸HDPE ,在室温下,拉伸倍数为25倍时,平行于分子链的导热系数可达13. 4W/ m·K[2]。
第二,高导热无机物对聚合物进行填充复合制备聚合物/ 无机物导热复合材料,如四川大学高分子研究所王琪等研究了石墨填充高密度聚乙烯基导热复合材料[3] 。
二、填充型高分子复合材料导热机理填充材料自身的导热性能及其在基体中的分布情况以及与基体的相互作用,决定了聚合物基材料的导热性能[4]。
填料用量较小时,填料虽均匀分散于树脂中,但彼此间未能形成相互接触和相互作用,导热性提高不大;填料用量提高到某一临界值时,填料间形成接触和相互作用,体系内形成了类似网状或链状的结构形态,即形成导热网链。
当导热网链的取向与热流方向一致时,材料导热性能提高很快;体系中在热流方向上未形成导热网链时,会造成热流方向上热阻很大,导致材料导热性能很差[5]。
环氧树脂导热复合材料的制备与性能研究

III 万方数据
氮化硼/环氧树脂导热复合材料的制备与性能研究
IV 万方数据
河北工业大学硕士学位论文
目录
第一章 绪论 .......................................................................................................................... 1 1.1 引言 ................................................................................................................................. 1 1.2 热传导机理 ..................................................................................................................... 2 1.3 导热高分子材料研究进展 ............................................................................................. 3
May 2015
万方数据
万方数据
万方数据
万方数据
河北工业大学硕士学位论文
摘要
导热高分子基复合材料作为一种极具应用前景的功能材料,在微电子、航空航天、 电子信息和电气绝缘等诸多领域发挥着越来越重要的作用。环氧树脂因其具有优异的 电绝缘性能、粘结性能、热性能和机械性能,成型工艺简单,价格低廉等优点,至今 仍是电机电器设备和微电子封装中的首选材料。氮化硼(BN)具有独特的电绝缘性能、 优异的导热及化学稳定性、超低的介电常数及热膨胀系数,是一种理想的导热填料。 本论文基于氮化硼表面功能化设计,使其均匀分散于环氧树脂基体中,并有效改善界 面结构,从而制备了高导热且综合性能优异的环氧树脂基复合材料,系统研究了 BN 的表面修饰及含量对复合材料性能的影响。
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碳化硅/环氧树脂复合材料的制备及性能研究
分别采用固化剂D230、9035、acamine 2636与环氧树脂E51混合,然后分别与用硅烷偶联剂(KH550、KH560、A171)处理的碳化硅颗粒混合,采用浇注法制备了碳化硅/环氧树脂复合材料。
以材料的弯曲强度为评价方法,研究了3种不同固化剂构成的环氧树脂体系以及3种硅烷偶联剂对碳化硅/环氧树脂复合材料性能的影响,以及复合材料弯曲强度与材料中环氧树脂含量的关系。
结果表明,3种固化剂中以D230、9035制备的材料性能为好;采用KH550、KH560处理碳化硅颗粒后的材料性能比不处理或采用A171处理碳化硅颗粒后的材料性能为好。
随着复合材料中环氧树脂相含量的增加复合材料的弯曲强度下降。
标签:环氧树脂;碳化硅;复合材料
1 前言
环氧树脂是一种常用的具有良好使用性、价廉的热固性高分子材料,但也具有耐摩擦磨损性能和导热性能较差的缺点,通常需要与其他无机填料复合才能获得良好的耐磨损性能和导热性能[1]。
碳化硅(SiC)具有高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀、抗氧化、高热导率、良好的高温稳定性、低的线胀系数、强的耐化学腐蚀性等优点[2]。
将碳化硅颗粒(包括纳米颗粒)和环氧树脂混合后固化成型,制备碳化硅/环氧树脂复合材料,可以制备耐磨损材料和导热材料[3~5]。
浇注法制备颗粒填充的环氧树脂复合材料具有操作简单,改变模具可制成各种形状部件的优点。
本研究采用价格相对便宜且易得的普通碳化硅颗粒、3种固化剂和环氧树脂,用浇注法制备了碳化硅/环氧树脂复合材料。
系统研究了固化剂、硅烷偶联剂对碳化硅颗粒的表面处理对复合材料弯曲性能的影响,以及碳化硅/环氧树脂复合材料弯曲性能与环氧树脂相含量的关系。
2 实验部分
2.1 主要原料
环氧树脂(E-51),天津天豪达化工有限公司;固化剂acamine 2636,美国空气产品公司;固化剂9035,苏州亨思特实业有限公司;固化剂D230,美国亨斯迈公司;偶联剂KH 550、KH560,辽宁盖州市恒达化工有限责任公司;偶联剂A171,美国联碳公司;促进剂K54,韩国金井公司;黑碳化硅颗粒(12#、60#、90#、320#),市售。
2.2 碳化硅/环氧树脂复合材料的制备
在容器中加入乙醇和偶联剂,配成偶联剂质量分数为5%的溶液。
加入碳化硅颗粒浸泡30 min,过滤后将碳化硅在120 ℃干燥30 min。
称取环氧树脂、按化学计量分别加入固化剂(acamine 2636、9035、D230),最后加入固定量的促进剂(K54),搅拌均匀,分别加入一定量不同粒径按固定比例混合的碳化硅颗粒,充分搅拌均匀后,浇注到专用模具中,震荡脱泡,静置10 min,再按60 ℃/2 h+120 ℃/1 h的工艺固化,冷却后取出,得到20 mm×9 mm×150 mm的试样。
2.3 分析测试和性能表征
采用美国热电公司DXR激光显微拉曼光谱仪对颗粒进行表面成分的测试;弯曲强度采用Testometric公司的M350-20KN CX型号万能材料试验机,按GB/T 2570—1995测试。
3 结果与讨论
3.1 固化剂对碳化硅/环氧树脂复合材料弯曲性能的影响
表1列出了碳化硅颗粒未经偶联剂处理,环氧树脂体系含量为20%时,3种固化剂分别与环氧树脂配合所制备的碳化硅/环氧树脂复合材料的弯曲强度值。
由表1可以看出,9035固化剂所制得的复合材料弯曲强度最佳,D230次之。
而acamine 2636弯曲强度最低。
这可能是由于acamine 2636固化剂为间苯二甲胺、苯酚和甲醛缩合反应后的混合物,与T31类似,为曼尼斯加成多元胺。
该混合物含有较多苯环,固化产物脆性大。
另外加入固化剂和促进剂后体系固化的凝胶时间短,使颗粒与环氧体系的搅拌过程不能充分进行,造成环氧树脂不能充分湿润碳化硅颗粒表面;同时,混入的气泡不能最大限度地排除,造成复合材料中有很多孔隙,故复合材料的弯曲强度低。
而固化剂9035为脂环族胺,D230为聚醚胺,他们与环氧树脂混合后在室温下有相对较长的凝胶时间,有较长的操作时间,既能充分湿润碳化硅颗粒表面,又能充分排除裹进的气泡,而且其分子结构能赋予固化物良好的韧性,故复合材料的弯曲强度较高。
3.2 偶联剂处理对碳化硅/环氧树脂复合材料弯曲性能的影响
表2列出了以D230为固化剂、用不同偶联剂处理碳化硅颗粒所制样品的弯曲强度,表3列出了以9035为固化剂、用不同偶联剂所制样品的弯曲强度。
从表2可以看出,固化剂为D230时,KH550、560处理碳化硅颗粒后对材料的弯曲强度都有明显的提高,而A171仅对弯曲强度略有提高。
从表3可知,固化剂为9035时,KH560对固化产物的弯曲强度提升最显著,KH550对弯曲强度仅提高了2.9%,A171几乎没有影响。
采用DXR显微拉曼光谱仪对其中采用KH550偶联剂处理前后的表面成分进行分析。
图1为未处理的碳化硅颗粒表面的拉曼光谱图,图2为碳化硅颗粒采用KH550偶联剂处理后表面的拉曼光谱图,图3为KH550偶联剂液体的拉曼光谱图。
对比图2与图3,可以证实,经过KH550偶联剂处理的碳化硅颗粒表面附
着了一层硅烷偶联剂。
经过另外2种偶联剂(KH560,A171)处理的表面也同样附着了相应硅烷偶联剂。
偶联剂的一端含有亲水的硅氧烷基团,一端含有亲油基团,结构通式为R-Si-(OR’)3。
亲水的硅氧烷基团,取向于碳化硅材料表面,与表面吸附的水分子或羟基可发生水解缩聚,形成低聚物。
另一端的亲油基团可与环氧树脂相容。
不同偶联剂处理的碳化硅/环氧树脂复合材料的性能不同主要归结于硅烷偶联剂R 基团结构的不同。
KH550为γ-氨丙基三乙氧基硅烷,KH560为γ- (2.3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,A171 为乙烯基三甲氧基硅烷。
KH550含有的氨丙基与KH560含有的环氧基在固化过程中可分别与环氧树脂体系中的环氧基和氨基进行化学反应,形成化学键,从而可提高其弯曲强度。
而A171含有的乙烯基,却不能与环氧树脂发生反应,故而经A171处理后所制的材料,其弯曲强度与不加偶联剂时大致相当。
3.3 环氧树脂固化物含量对碳化硅/环氧树脂复合材料弯曲性能的影响
由以上结果可以看出,KH550与D230所制样品的性能较为出色,而且D230固化剂与环氧树脂混合后与其他2种固化剂体系相比黏度最低,流动性最佳,因此,选定偶联剂KH550及固化剂D230研究不同环氧树脂含量对固化后复合材料性能的影响。
分别采用13%、15%、17%、25%的环氧树脂加入量制备了弯曲试样,弯曲强度见表4。
由表4所示,环氧树脂用量为13%~25 %时,随着含量的增加,复合材料的弯曲强度呈下降趋势。
从实际制备过程中可知,要制备环氧树脂含量更低的碳化硅/环氧树脂复合材料,已不能采用普通的浇注法来制备。
在实验过程中,制备含13%的样品时,碳化硅颗粒与环氧树脂的混合物无流动性,为分散的颗粒状,需通过机械手段才能紧密结合在一起。
而制备含25%样品时,混合物有较好的流动性。
4 结论
(1)碳化硅粒子未经偶联剂处理时,3种固化剂中,试样的弯曲强度以9035、D230为好,acamine 2636的弯曲强度最低。
(2)同种固化剂时,用KH550和KH560处理碳化硅能明显提高材料的弯曲强度,而A171几乎没有影响。
用显微拉曼光谱仪对偶联剂处理后的颗粒表面进行表征,证实了偶联剂在颗粒表面的存在,解释了KH550和KH560处理后使复合材料弯曲强度提高的原因。
(3)在环氧树脂用量为13%~25%时,随着环氧树脂含量的增加,复合材料的弯曲强度相应降低。
参考文献
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