高温固化环氧碳织物增强复合材料制备及性能研究的开题报告.docx

高温固化环氧碳织物增强复合材料制备及性能研究的开题报告
一、选题的背景
随着工业化和科技进步的推动，高性能复合材料的需求日益增加，并在航空、航天、汽车、能源等领域得到了广泛应用。环氧碳织物增强复合材料（CFRP）由于具有高强度、高模量、低密度、耐腐蚀等优异性能，被广泛应用于各个领域。其中环氧树脂是制备CFRP的主要基质材料之一，其具有便于加工、固化快等优点。
然而，在一些特殊应用场合下，如高温环境下的使用，传统的环氧树脂不满足要求。且高温环境下会导致CFRP的性能损失严重，如力学性能和尺寸稳定性等。为了提高CFRP在高温场合下的应用能力，需要研究高温环氧树脂及其增强材料的制备和性能。
二、选题的目的和意义
本课题旨在制备一种高温环氧碳织物增强复合材料，以解决现有的CFRP在高温环境下的应用问题。具体包括：
1.研究高温环氧树脂及其固化工艺，制备出高性能的基质材料。
2.优化碳织物的预处理方法，提高织物增强效果。
3.将高温环氧树脂与碳织物复合，制备出具有高性能的CFRP。
4.对制备的CFRP进行力学性能、热性能、尺寸稳定性等方面的测试，评估其在高温环境下的应用性能。
该课题的研究成果将为开发具有高性能的CFRP提供新思路，满足高温环境下的工业需求。同时也有助于推进环氧材料和复合材料技术的发展和应用。
三、选题的内容和研究方法
本课题的研究内容包括高温环氧树脂的制备、碳织物的处理、CFRP制备及其性能测试。具体的研究步骤如下：
1.高温环氧树脂的制备：选用有机聚合物和烷基胺为原料，通过反应制备高温环氧树脂。
2.碳织物的处理：选用气相法进行表面修饰处理，改善表面性质，提高织物增强效果。
3.CFRP制备：将高温环氧树脂与碳织物复合，通过真空复合和高温固化工艺制备CFRP。
4.性能测试：对制备的CFRP进行力学性能、热性能、尺寸稳定性等方面的测试，评估其在高温环境下的应用性能。
在实验过程中，将采用多种分析技术，如红外光谱、热重分析、动态力学分析等，对样品的成分组成、分子结构、热性能等方面进行分析。同时还将采用万能试验机、热膨胀仪等设备对CFRP的力学性能和尺寸稳定性进行测试。
四、选题的预期结果和进展计划
预期结果：
通过制备高温环氧碳织物增强复合材料，研究其在高温环境下的力学性能、热性能和尺寸稳定性等方面的表现，评估其在高温场合下的应用能力。预计能够提高CFRP的耐高温性能，拓展其在航空、航天、汽车等领域的应用范围。
进展计划：
第一年：完成高温环氧树脂的制备和表征，研究碳织物的预处理方法并对其进行表征；
第二年：将高温环氧树脂与碳织物复合制备CFRP，并对其进行力学性能和尺寸稳定性等方面的测试；
第三年：对制备的CFRP进行热性能测试和高温环境下的应用测试，总结研究成果并进行论文撰写。