氯化丁基橡胶基压电阻尼复合材料的研究.pdf

西安电子科技大学硕士学位论文氯化丁基橡胶基压电阻尼复合材料的研究姓名:韩兆芳申请学位级别:硕士专业:材料物理与化学指导教师:梁瑞林 20050101 摘要摘要本论文的研究源自于指导教师主持的国家自然科学基金委员会一中国工程物理研究院联合基金的资助项目(批准号10276031)。研究的目的是突破传统的摩擦阻尼减振理论的局限,在指导教师提出的利用纳米材料实现传统的橡胶摩擦阻尼理论与压电一焦耳热阻尼理论相复合的新构思、新方案的指导下,在世界上首先制作出高阻尼性能的丁基橡胶基压电复合阻尼新材料。这种新型的阻尼复合材料是由氯丁基橡胶,压电陶瓷粉体和乙炔炭黑混合而成。在阻尼过程中,除了氯化丁基橡胶阻尼材料的传统阻尼模式继续发挥作用外, 复合于橡胶中的压电陶瓷微粉,再将一部分振动机械能,变为电能,并通过同时复合进去的导电材料微粉,构成许许多多的微电路,依靠焦耳效应,将压电效应产生的电能变成热能耗散出去,从而得到更好的阻尼效果。论文详细的分析了这种材料的阻尼减振原理,并分析了材料各组分的配比及工艺对材料性能的影响。测试复合材料动态力学性能,结果表明,材料的损耗系数满足并超过了基金项目的规定。。利用纳米材料与亚纳米材料,解决了世界上一直没有解决的陶瓷材料与橡胶材料因机械弹性模量差别较大而无法复合的问题;首次在理论上实现了在体状材料中既保留传统的摩擦阻尼机理、又叠加压电效应一焦耳热阻尼机理的突破,为新材料的研究开辟了一条新的途径。关键词:氯化丁基橡胶压电效应乙炔碳黑复合材料阻尼 Abstract The thesis istheproject supported by NSAF presided byadviser(). The intention ofthis thesis focuses on how todevelop ahighproperty damping materials by base with butyl rubber based on energy transitions mechanism of ’S law and theconventional frictiondamping provided by rubber. The traditional mechanical damping mechanism isbroken throu曲with the use of nano materials. The new type of posites isconsisted of chlorobutyl mbber, piezoelectric ceramic powder(PZT)and acetylene for traditional damping mechanism of chlorobutyl rubber,mechanical vibration energy can be changed into electricenergy induced bypiezoelectric ceramic’Spiezoelectric effect,and then the energy call be dissipated inform of Joule’S heat through conductive micro—circuit formed by conductive fillersin isparticularinvestigated on damping mechanism poshes and theinfluence oftheproportion andtechnics On theperformance isanalyzed. The dynamic mechanical propenies of posites have been resultsshow thatthe value of lossfactor(tan6)of materials thatthe NSAF project prescribes isfilled thetemperature areawith tan 6 not less than of theprescribed USE:of nano and sub-nano materials,it is solved thatpiezoelectric ceramic powder isdifficult pound