多孔sic陶瓷及其与环氧树脂复合材料制备研究.pdf

中国海洋大学
硕士学位论文
多孔SiC陶瓷及其与环氧树脂复合材料的制备研究
姓名:杨彬
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:王玮
20090601
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多子沾杉捌溆牖费跏髦春喜牧系闹票秆芯摘要本论文研究了多孔聪嗵沾刹牧系闹票讣盎费跏髦阶⒘系呐渲疲⒍它们复合材料的制备工艺和性能进行了探索性研究,制备了一种具有较低密度和高耐压强度的、可以用做固体浮力材料的新型复合材料。利用添加造孔剂法、表面活性剂发泡法两种方法,结合淀粉固结成型工艺,以甕V占恋奶跫拢臀律战嶂票噶硕嗫譙复相陶瓷,对多孔陶瓷的烧结温度、助烧剂添加量及烧成品的气孔率、气孔形貌、耐压强度等性能进行了研究。实验发现,淀粉固结成型工艺中,在℃~℃的固结温度范围内,随着温度升高,固结加快,最终的生坯平整均匀,具有较高强度。实验中多孑瓷的最佳烧结温度为℃,甕淖罴烟砑颖壤ァL砑拥矸作为造孔剂法中,材料的密度和耐压强度由淀粉的添加量决定,当淀粉的添加量为叭%~Ⅲ%时,材料的密度从蝐下降到/⑴莘ㄖ兄频玫亩嗫撞牧现泻写蟆⒅小⑽⑷执笮∮规律分布的气孔,浆料的固相含量是影响材料气孔率、密度和耐压强度的主要因素,当固相含量为叭%~Ⅲ%时,多孔陶瓷的密度为.∥脱骨分别以乙二胺、低分子量聚酰胺、改性胺9袒粒芯苛怂枪袒环氧树脂的最佳添加比例,并对不同固化剂固化环氧树脂材料的最终力学性能等进行了比较。实验发现,三种固化剂中,低分子量聚酰胺固化环氧树脂的力学性将制得的陶瓷材料用硅烷偶联剂处理,然后在抽真空的条件下以大块状和微行了比较。实验发现,块状多孔陶瓷渗透环氧树脂后,复合材料的密度略有增大,相应的强度~.。实验制备的空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料的密度度为。能最佳,.,密度/市∮贠.%。球状两种形状与环氧树脂复合,将其性能与空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料进强度与多孔陶瓷材料相比却有较大提高:,/.痗,耐压强度为~T诳招牟A⒅椋费跏髦春
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材料中添加适量的多孔陶瓷球,实现了材料耐压强度的提高。多孔陶瓷球的添加量存在~个最佳比例,过量反而会使材料力学性能下降,其中,空心玻璃微珠嘶%,多孔陶瓷球训%材料的密度为蝐,耐压强度丫近俄罗斯研制的水下×Σ牧纤健关键词:多孔沾桑换费跏髦桓春喜牧希还烫甯×Σ牧
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签字日期:年戮扇桷耐学位敝作者答名:档彬签字日期:如叩年乡月矽日签字日期:渺暌圃拢谌学位论文版权使用授权书独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得ⅲ垫逡直基丝霞要挂别直明的:奎栏互窒蚱渌逃沟难换蛑な槭褂霉材料。与我~同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者签名:明并表示谢意。留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。导师签字:
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第一章绪论沫塑料的最低密度极限是眉拗挡话ㄓ糜诤C娓×Φ牟牧稀5研究背景我洋,在长达万公里海岸线外有五千多个岛一渲性滩刈糯罅康谋蟛聘唬写嗣侨タ7⒗茫乇鹗呛5自滩刈欧富的石油及天然气资源,为我们长期廉价的能源供应提供了保证。随着海洋开发科学的兴起,首先需要对陆棚以及深海进行勘探与考察,利用载人或无人潜水器在深海中直接进行观察、摄影、测量、取样以至设置必要的仪器设施、水下作业等深潜技术是海洋开发必不可少的。目前一次饱和潜水过程的极限为【,因而在以下作业时,将遥控技术和机器人技术集成到这些水下设备中是必下机器人。为了解决深潜拖体、深潜器和水下机器人等的耐压性、结构稳定性,复合材料的范畴,一般分三大类【浚褐锌詹A⒅楦春喜牧稀⑶嶂屎铣刹牧细春塑料和化学泡沫塑料复合材料。中空玻璃微珠复合泡沫是由空心玻璃小球混杂在屿和一个世界最大的陆棚地带万平方公里,相当于我国面积的二分之然趋势,这样才能长时间地工作,而且一旦发生故障,即可迅速进行干