氧化锌晶须环氧树脂导热绝缘复合材料的制备与性能

环氧树脂基导热复合材料的研究1

52绝缘材料2010,43(1) 环氧树脂/氧化铝导热复合材料 的结构设计和制备 王聪 (西北工业大学网络与教育技术中心,西安710072) 摘要:采用浇注成型制备环氧树脂/氧化铝(ep/al2o3)导热复合材料。研究了al2o3用量和偶联剂处理对复合 材料导热性能和力学性能影响。结果表明,复合材料的导热系数随al2o3用量的增加而增加,当al2o3质量分 数为50%时,复合材料的导热系数达到0.68w/(m·k);弯曲强度和冲击强度则随al2o3用量的增加先增加 后降低,当al2o3质量分数为5%时,复合材料力学性能达到最佳,表面改性使复合材料导热性能和力学性能 得到进一步提高。复合材料导热率的实验结果与maxwell_eucken模型较吻合,但maxwell_eu

以水性环氧树脂为基体制备了玻璃布/环氧树脂复合材料,用tg、tg-ftir研究了复合材料和基体的热性能。结果表明,复合材料基体热降解分为两个阶段,复合材料的最大热失重速率峰值温度比树脂基体的最大热失重速率峰值温度低;热红联用分析表明,基体的降解主要发生在热失重第一阶段。动力学研究表明,树脂基体的表观活化能随分解程度增加逐渐增加。

用端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂制得端异氰酸酯基聚丁二烯液体橡胶与环氧树脂反应物(etpb)。在etpb中加入纳米al2o3,并选择适宜的固化剂固化,制得etpb/al2o3复合材料。测试了etpb和etpb/al2o3复合材料于石英砂-水介质中的冲蚀磨损性能,并用扫描电子显微镜(sem)对材料磨损表面进行了观察。结果表明,etpb和etpb/al2o3复合材料在不同线速度下,随着线速度的增加冲蚀磨损率也随着增加。

用聚四氟乙烯对碳纳米管(cnts)进行氟化改性,制备了氟化碳纳米管(f-cnts),并采用超声分散法和模具浇注法制备了环氧树脂(ep)/f-cnts复合材料。采用红外光谱、x射线衍射对f-cnts进行了表征,并利用透射电子显微镜观察了f-cnts在丙酮中的分散情况。研究了不同含量的f-cnts对ep/f-cnts复合材料的冲击性能、弯曲性能的影响。结果表明,在cnts表面生成了c—f键,成功地制备了f-cnts,使cnts之间的缠结团聚现象得到明显改善,提高了cnts在有机溶剂中的分散性;当f-cnts含量为1.5%(质量分数,下同)时,材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为25.90kj/m2、128.3mpa。

采用高温模压成型法制备环氧树脂(ep)/玻璃布/氮化硼(bn)导热复合材料。探讨了bn用量和偶联剂处理对复合材料力学性能、导热性能和介电性能等影响。结果表明:当w(bn)=15%时,复合材料的冲击强度较高;导热性能随着bn用量的增加而增大;当w(bn)=25%时,改性复合材料的热导率为0.9012w/(m.k),此时复合材料仍保持较低的介电常数和介电损耗。当bn用量相同时,偶联剂表面处理可有效改善复合材料的力学性能和导热性能。

介绍了树脂基导热复合材料的导热机理,重点介绍高耐热、高刚性热塑性树脂基复合导热绝缘塑料的制备。

本研究采用单重205g/m2的玻璃纤维布浸渍添加无机导热填料的环氧树脂胶黏剂,经过预固化和层压制成导热复合基覆铜箔层压板,测试加入导热填料后,层压板的热导率变化情况;研究了导热填料的加入对相比漏电起痕指数(cti)的影响;分析了导热填料的加入对层压板铜箔剥离强度的影响。结果表明:随着导热填料添加量的增加,层压板的热导率有上升的趋势,并且导热复合填料的加入更有利于热导率的提高;随着导热填料量的增加,层压板的cti也随之增大;而铜箔的剥离强度与高导热填料的添加量成反比关系,随着高导热填料量的增加,铜箔的剥离强度略有下降。

环氧树脂复合材料的应用 环氧树脂是先进复合材料中应用最广泛的树脂体系，它可适用于多种成型工艺，可配制 成不同配方，可调节粘度范围大；以便适应于不同的生产工艺。它的贮存寿命长，固化时不 释出挥发物，固化收缩率低，固化后的制品具有极佳的尺寸稳定性、良好的耐热、耐湿性能 和高的绝缘性，因此，目前环氧树脂统治着高性能复合材料的市场。 (一)环氧树脂复合材料在航空工业中应用 40年代初，电子工业的需要，寻找一种适宜的材料，做防护军用飞行器的雷达天线，特 别是防护战斗机及轰炸机上的雷达天线。采用雷达罩是用来防护气候对精密电子仪器的影 响。玻璃钢具有优良的透雷达波性能，足够的机械强度和简便的成型工艺，使它成为理想的 雷达罩材料。这是历史上第一次采用玻璃钢制造雷达罩，同时又大大地促进了玻璃钢材料的 研究。 60年代玻璃钢技术在直升机领域的应用有所突破，如西德m．b．b．

在n,n-二甲基乙酰胺/四氢呋喃(dmac/thf)混合溶剂中,在正硅酸乙酯(teos)存在条件下,通过溶胶-凝胶法原位制备了聚醚酰亚胺(pei)/sio2复合材料.在该复合材料中,当sio2含量低于20wt%时,透射电镜(tem)和扫描电镜(sem)的观察表明,sio2纳米粒子可以均匀分散,粒径可在80～300nm间调控.差示扫描量热法(dsc)和热重分析(tga)的结果表明,sio2纳米粒子的引入使pei的玻璃化转变温度(tg)和热分解温度(td)明显提高.将不同sio2含量的pei与环氧树脂及固化剂共混并固化,采用扫描电镜(sem)研究了sio2含量对体系相分离形貌的影响,结果表明sio2纳米粒子的引入将使pei分散相尺寸减小.动态力学分析(dmta)和冲击测试的结果表明,使用pei/sio2复合材料改性环氧树脂,可以在提高韧性的同时达到提高模量的效果.

1 综合实验研究 玻璃纤维增强环氧树脂基 复合材料的制备 院系：航空航天工程学部 专业：高分子材料与工程专业 指导教师：于祺 学生姓名：王娜 2 目录 第1章概述 1.1玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的研究现状 1.2本次试验的目的及方法 第2章手糊法制备玻纤/环氧树脂复合材料 2.1实验原料 2.1.1环氧树脂 2.1.2玻璃纤维 2.1.3咪唑固化剂 2.1.4活性稀释剂 2.2手糊成型简介 2.4实验部分 2.4.1实验仪器 2.4.2实验步骤 第3章力学性能测试 3.1剪切强度 3.2弯曲强度 3.3实验数据的分析 3.3.1浸胶的用量及均匀度 3.3.2固化时间与温度的影响 3.3.3活性稀释剂的用量 第4章结论与展望 4.1结论

美国的研究人员开发了一种能自修复的复合材料，这为更长使用寿命的元件开辟了广阔的前景。

近日，美国的研究人员开发了一种能自修复的复合材料，这为制造更长使用寿命的元件开辟了广阔的前景。

采用喷射-沉淀法制备了纳米晶ni-zn铁氧体粉料。在10~110mhz通过agilent阻抗仪测量纳米晶ni-zn铁氧体/环氧树脂复合材料磁导率。结果表明:600℃下煅烧1.5h,喷射-共沉淀法制备nizn铁氧体晶粒尺寸约为30nm;随着环氧树脂含量减少和成型压力增大,纳米晶ni-zn铁氧体/环氧树脂复合材料磁导率实部μ'逐渐增大、虚部μ″逐渐减小;相同工艺条件下,ni-zn铁氧体晶粒尺寸增大,磁导率实部μ'逐渐增大而虚部μ″减小,纳米ni0.4zn0.6fe2o4具有最佳磁导率。

本文初步探索了玻璃布增强环氧树脂复合材料的水分散法制备工艺,研究了玻璃布的浸渍工艺,并通过对材料力学性能的测试,探索了最佳模压成型工艺参数。结果表明:浸渍液浓度应较高,浸渍时间为40秒左右,浸渍次数为4~5次;复合材料制备较佳的工艺参数为模压压力12mpa、模压时间6min和模压温度190℃。

实验研究了填充炭黑的环氧树脂基导电复合材料的导电机理,不同炭黑掺量复合材料在一次加载及反复加载卸载下的力电效应。结果表明,炭黑掺量为20%试件的力电效应明显且稳定;各掺量试件卸载后均存在较大残余电阻,经多次加载卸载后,电阻变化率逐渐减小并趋于稳定值;卸载后电阻恢复率不断增加,最终可完全恢复。

以聚砜(psf)改性环氧树脂(ep)为基体树脂,玻璃纤维为增强材料,采用高温模压成型法制备出psf改性ep/玻璃纤维复合材料。结果表明:psf能有效提高ep基体的热稳定性能;经200℃热老化72h后,psf改性ep/玻璃纤维复合材料的热失重率<1%,其冲击强度和弯曲强度呈先升后降态势,电绝缘性能仍然较好(其体积电阻率和表面电阻率的数量级仍保持在1012左右);该复合材料在高温绝缘场合中具有良好的应用前景。

碳纤维增强环氧树脂基复合材料的性能研究

读书报告 谈环氧树脂的性能及在复合材料中的应用 班级：非织造 姓名： 学号： 环氧树脂 摘要：着重介绍了环氧树脂的理化性质及在复合材料中的应用。环氧树脂具有 粘接强度高、稳定性好、收缩率小、机械强度高以及优良的的电绝缘性和良好的 加工性，因此在国民经济的各个领域中被广泛的应用，例如多种金属与非金属材 料的粘结、耐腐蚀涂料、电气绝缘材料、玻璃钢/复合材料等。并简要介绍了目 前国外环氧树脂复合材料的应用。 关键词：环氧树脂、理化性质、复合材料、应用 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物， 除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有 活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。 由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反 应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物.

采用传统固相法制备出高介电常数的微波介质材料ba6-3xnd8+2xti18o54(bnt),并按一定体积比将其与环氧树脂均匀混合,研究了bnt-环氧树脂复合材料的物相、显微形貌和介电性能。结果表明:所得陶瓷粉体颗粒为所需的钨青铜结构;环氧树脂基体内致密无气泡。当体积分数φ(bnt)从0增加到35%,其介电常数在100mhz下从3.3增加到9.0;该介电常数实验值与lichtenecker模型和emt模型的理论值非常接近,但与maxwell-garnet模型在φ(bnt)大于10%时的部分偏离较大。

以固态环氧树脂(ep)粉与石墨(g)粉混合物为原料,通过低温热压烧结制得一种双极板材料。研究了ep/g复合材料的弯曲强度和电导率随环氧树脂含量、模压温度和保温时间的影响变化。结果表明:随着环氧树脂含量的增加,ep/g复合材料的弯曲强度呈先上升后下降趋势,在ep含量为10%(质量分数)时达到最大,而电导率呈下降趋势;随模压温度的升高,ep/g复合材料的弯曲强度逐渐变大,电导率则先增长后降低;随着保温时间的延长,ep/g复合材料的弯曲强度和电导率都呈现先增长后降低的变化趋势;环氧树脂含量为10%质量分数,模压温度为275℃,保温时间为100min时,所得复合材料弯曲强度为53.11mpa,电导率达到209.25s/cm。

采用傅里叶变换红外光谱(ftir)研究了双酚a型氰酸酯(badcy)/双酚a型环氧树脂(e-51)体系的共固化机理,通过热重分析(tga)和扫描电子显微镜(sem)分析了复合材料的耐热性能、断面形态,并测试了材料的冲击强度和介电性能。结果表明e-51的加入对badcy/e-51体系固化反应有促进作用,并能显著改善材料的韧性和冲击性能。当e-51含量为30%(质量分数)时,材料的冲击强度可达14.38kj/m2,且复合材料仍能保持良好的热稳定性和介电性能。