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含压电导电粒子的环氧树脂复合材料制备及其阻尼性能研究
含压电导电粒子的环氧树脂复合材料制备及其阻尼性能研究
摘要：
随着科学技术的不断发展，材料科学领域的研究日益深入。本文以含有压电导电粒子的环氧树脂复合材料为研究对象，采用不同的制备方法进行制备，并对其阻尼性能进行研究。实验结果表明，压电导电粒子能够显著提高环氧树脂复合材料的阻尼性能，并且制备方法对复合材料的性能具有重要影响。
关键词：压电导电粒子，环氧树脂，复合材料，制备方法，阻尼性能
1.引言
阻尼材料是一种能够吸收和消散能量的材料，广泛应用于工程结构的减振和抗震领域。然而，传统的阻尼材料存在一些问题，如质量较大、储存和安装困难等。因此，寻找一种新型的阻尼材料成为目前材料科学研究的热点之一。
压电材料具有压电效应和导电效应，能够在受到外界压力或电场刺激时产生电荷分离和电势差。其中，压电导电粒子是一种具有压电和导电性能的微小颗粒，能够在材料中传递电荷和能量。因此，将压电导电粒子引入阻尼材料中，有望提高材料的阻尼性能。
环氧树脂是一种常用的阻尼材料，具有良好的耐候性和化学稳定性。然而，环氧树脂的阻尼性能相对较低。因此，本文将研究在环氧树脂中引入压电导电粒子，以提高其阻尼性能。
2.实验材料和方法
2.1实验材料
本实验所使用的压电导电粒子为压电陶瓷粉末，环氧树脂为工业级的环氧树脂，具有较高的质量和稳定性。
2.2制备方法
本实验采用两种不同的制备方法：机械混合法和溶剂交换法。
2.2.1机械混合法
将压电导电粒子和环氧树脂按一定比例混合，然后使用高速搅拌器在室温下搅拌30分钟，使粒子均匀分散在环氧树脂中。最后，将混合物倒入模具中进行固化。
2.2.2溶剂交换法
首先，将压电导电粒子和环氧树脂分别溶解在适量的有机溶剂中。然后，将两种溶液混合，并在搅拌的同时逐渐加入溶剂，使溶液中的有机溶剂得到彻底挥发。最后，将溶液倒入模具中进行固化。
3.结果和讨论
将制备的复合材料进行力学性能测试和阻尼性能测试。
3.1力学性能测试
在力学性能测试中，本实验对复合材料的强度、硬度和弯曲强度进行了测试。实验结果表明，由于压电导电粒子的加入，复合材料的强度和硬度明显提高。
3.2阻尼性能测试
在阻尼性能测试中，本实验利用冲击试验对复合材料的阻尼性能进行了评估。实验结果表明，与普通环氧树脂相比，含有压电导电粒子的复合材料在冲击试验中能够产生更高的能量吸收和更长的弛豫时间，具有更好的阻尼性能。
4.结论
本研究以含有压电导电粒子的环氧树脂复合材料为研究对象，通过机械混合法和溶剂交换法制备了复合材料，并对其阻尼性能进行了研究。实验结果表明，压电导电粒子的加入能够显著提高环氧树脂复合材料的阻尼性能。此外，制备方法对复合材料的性能也具有重要影响。
在未来的研究中，可以进一步优化制备方法，并研究不同比例压电导电粒子对复合材料性能的影响。此外，还可以探索其他材料的组合，以提高复合材料的性能。