【摘 要】
：
高模碳纤维与树脂基体的模量匹配是界面工程的热点问题。高模碳纤维与树脂基体的模量差异过大,导致界面无法均匀传递应力;另外由于纤维与树脂的热膨胀系数不匹配,难以释放复合材料固化冷却过程中产生的残余应力。为此,本论文提出了分别以三种不同柔性链长的刚柔共聚物构筑不同结构的刚柔界面相的方法,验证了三种刚柔共聚物的成功合成,分析了柔性链长与模量梯度分布、柔性分布和残余应力变化的关联机制,研究了三种界面相的界面
论文部分内容阅读
高模碳纤维与树脂基体的模量匹配是界面工程的热点问题。高模碳纤维与树脂基体的模量差异过大,导致界面无法均匀传递应力;另外由于纤维与树脂的热膨胀系数不匹配,难以释放复合材料固化冷却过程中产生的残余应力。为此,本论文提出了分别以三种不同柔性链长的刚柔共聚物构筑不同结构的刚柔界面相的方法,验证了三种刚柔共聚物的成功合成,分析了柔性链长与模量梯度分布、柔性分布和残余应力变化的关联机制,研究了三种界面相的界面性能和增强机理,实现了界面相刚柔平衡的设计与调控。（1）通过分子结构设计合成了不同柔性链长的二官能度L-NDI、MNDI和四官能度S-NDI刚柔共聚物,并用于除浆的高模碳纤维（CF-desized）表面处理,制备CF-L-NDI、CF-M-NDI和CF-S-NDI。较于CF-desized,CF-L-NDI、CF-M-NDI和CF-S-NDI的表面粗糙度、化学活性和表面能均有所提高,其中CF-S-NDI的表面化学活性最高。（2）分别以CF-desized、CF-L-NDI、CF-M-NDI和CF-S-NDI,与环氧树脂复合制备了单丝、束丝、单向复合材料CF-desized/EP、CF-（LNDI）/EP、CF-（M-NDI）/EP和CF-（S-NDI）/EP,对比了界面性能和微观形貌,并通过对界面相模量、形变量和热残余应力变化的分析,提出了界面增强机理。相较于CF-desized/EP复合材料,CF-（L-NDI）/EP、CF-（MNDI）/EP和CF-（S-NDI）/EP复合材料的IFSS、TFBT和ILSS逐步提高。CF-desized/EP复合材料发生了最弱的粘结失效,CF-（L-NDI）/EP复合材料发生部分粘结失效,CF-（M-NDI）/EP复合材料发生较弱的内聚失效,CF-（S-NDI）/EP复合材料发生最强的内聚失效。界面相增强机理为:随着柔性链长的减小和官能度的增加,上浆剂与树脂基体化学结合形成以刚性组分为主、柔性组分为辅的界面相,刚性组分使界面相模量过渡更平缓,应力传递更均匀,柔性组分塑性形变释放部分残余应力。
其他文献
能源和环境是影响社会可持续发展的重要因素。典型的例子包括过去几十年来各种电子和通信设备的扩展。这些技术无疑促进和丰富了日常生活,但能源使用和环境保护相关问题应该同时提出,在这两方面,迫切需要同时具有优良的锂存储和电磁波吸收能力的多功能材料。MOF作为一种新型骨架材料广泛应用于电磁波吸收,气体吸附,储能材料等领域,本文成功地制备了一种镍钴双配体MOF双层骨架结构材料,将其碳化后制成的核壳双碳层MOF
银图案作为电子器件互连的核心组件,被广泛应用在柔性印制线路板（FPC）、无线射频识别标签和大面积传感器等领域。目前银图案的制备方法仍沿用光刻技术,制造流程复杂且依赖光刻胶模板,污染大,成本高。因此本文旨在寻求高效环保的的银图案制备方法,通过将其与印刷技术结合,实现在聚酰亚胺薄膜表面制备高分辨高导电且界面粘结性强的银图案的同时不破坏基体固有性能。本文基于制备银层的离子自金属化法,创新提出了表面改性原
环氧树脂基复合材料由于其自身较高的强度和刚度,在国防、石油石化、民用交通和航空航天领域得到了广泛的应用。然而,复合材料的内部隐藏缺陷和破坏时的损伤是制约其利用的主要问题之一,内部不可见缺陷的出现会降低复合材料的刚度和强度,影响复合材料的使用寿命,因此,复合材料必须检测、评估和分析由静态、循环载荷和环境效应引起的不同类型的损伤传播,准确评估和预测损伤机制对于复合材料系统的设计和实现至关重要。声发射（
随着电子产品的广泛普及,电磁干扰越来越严重,它不仅阻碍了设备的正常运转,更是成为威胁人体健康的隐形杀手,对电磁屏蔽材料的研究是解决此问题的关键。二维金属碳化物或氮化物（MXene）,具有高电导率、轻质、易加工的优点,但由于MXene片层之间的相互作用较弱,导致薄膜力学性能差,无法满足潜在的应用需求。通常采用复合的方式改善MXene薄膜的力学性能,但强度和韧性难以同时提高,并且引入的电绝缘性填料破坏
聚丙烯腈（PAN）基碳纤维优异的力学性能来自其特有的内在结构,当碳纤维结构处于乱层石墨结构状态,碳纤维表现出高的拉伸强度和中低拉伸模量;当碳纤维结构处于规整性更好的类石墨结构状态时,碳纤维表现出高模和高强高模的特征。设计调控碳纤维的力学性能一直是众多学者长期以来极为关心的一项研究内容,受传统工艺影响,支撑碳纤维高性能化的石墨结构形成需要至少92%的纤维碳含量,为此需要至少1300℃的碳化温度才能实
近年来,随着人口的持续增加与城镇化进程的不断推进,水资源问题日益突出,使用高效、节能的技术将含盐水转化为淡水是一种行之有效的解决办法。电容去离子技术（CDI）技术作为一种对环境友好、低能耗的水处理技术,符合人们的需求。因此,研发高效且快速脱盐的电极材料已成为迫切的需求。MXene以其独特的层状结构及其表面的丰富官能团,拥有诸如高导电率、亲水性能、比表面积,快速的离子嵌入/脱嵌能力,是一种比较理想的
Vitrimer（类玻璃聚合物）以独特的自修复能力及可重复加工性成为当今高分子材料的研究前沿,对其链段松弛行为的研究将为Vitrimer新材料的分子设计及应用提供理论基础和技术支持。不仅如此,表面链段松弛行为对自愈合、界面焊接和其他涉及Vitrimer表面特性的应用具有重要意义。但目前对于Vitrimer松弛行为的研究大多集中于本体,鲜少有研究关注其表面链段的松弛行为。本文以原子力显微镜（AFM）
为了解决液态锂离子电池易漏液、枝晶生长、能量密度低等问题以及匹配高能正极和锂负极设计,固态锂金属电池（ASSLMBs）成为研究的热点。其中有机无机复合复合固态电解质是实现高能量密度、高安全性全固态锂电池的关键。但是目前大部分研究中采用无机纳米颗粒作为填充材料,其存在易团聚、无机填料含量低、锂离子传导效果提升不明显等问题,因此无机填料如何进行有效复合成为了固态电解质亟待解决的重要问题。本文通过联合静
金属锂拥有3860 m A h/g的高的理论容量、-3.040 V的最低的电化学电位,被视为极有前途的锂金属电池负极材料。然而,由于锂金属负极材料的高反应活性,很容易和有机电解液产生持续的副反应,而锂枝晶的无节制生长和死锂的形成,使锂金属电池面临着严重的安全隐患。所以,研究人员致力于开发新的电解质以解决传统液体电解质存在的泄漏、易燃和挥发的问题。其中凝胶聚合物电解质因其高灵活性、易于制造和出色的界
皮肤恶性黑色素瘤是最常见的皮肤癌之一,目前,临床上对其最常见的治疗手段是手术治疗。然而,肿瘤手术切除后,如何有效抑制肿瘤复发,同时促进术后区域的组织愈合,是目前黑色素瘤治疗的重大难题。因此,在抑制术后残余肿瘤的同时,对皮肤创面进行一体化修复,是本文的主要研究目标。负载抗肿瘤药物的多功能敷料是实现这一目标的可行策略。静电纺丝纤维膜具有高比表面积的三维网络结构,与细胞外基质的结构类似,被广泛应用于药物