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弹性纳米粒子改性中温固化环氧树脂复合材料的研究
摘要
本文在温固化环氧树脂复合材料中加入了弹性纳米粒子，通过对复合材料性能的测试得出，弹性纳米粒子能够显著提高复合材料的抗冲击性和耐磨性。并且，随着弹性纳米粒子含量的增加，耐磨性不断下降，这提示了一定的结构疏松性可能会增加，同时也可以看作是弹性纳米粒子被破坏的结果。通过实验表明，弹性纳米粒子的加入对于环氧树脂复合材料的改性具有良好的效果，可以促进复合材料在使用中的应变适应性，具有重要的应用价值。
关键词：弹性纳米粒子，环氧树脂，复合材料，性能测试
Abstract
Inthisstudy,weaddedelasticnanoparticlestothermosettingepoxyresincomposites.Testingofthecompositepropertiesshowedthattheelasticnanoparticlescansignificantlyimprovetheimpactresistanceandwearresistanceofthecomposites.Moreover,asthecontentofelasticnanoparticlesincreases,thewearresistancedecreasescontinuously,whichsuggeststhattheremaybeacertaindegreeofstructuralloosenessthatincreases,andcanalsobeseenasaresultofthedestructionofelasticnanoparticles.Theexperimentalresultsshowedthattheadditionofelasticnanoparticlestothethermosettingepoxyresincompositeshasagoodeffectonthemodificationofthecomposites,canpromotethestrainadaptabilityofthecomposites,andhasimportantapplicationvalue.
Keywords:elasticnanoparticles,epoxyresin,composite,propertytesting
引言
随着高分子材料的不断发展和应用，弹性纳米粒子材料在材料改性中得到了广泛关注。弹性纳米粒子可以通过在复合材料中加入以改善材料的力学性能、动态强度和热性能等方面的性能。因此，弹性纳米粒子材料在高温复合材料中的研究和应用具有重要的意义。本文将探讨弹性纳米粒子在中温固化环氧树脂复合材料中的应用，并研究了弹性纳米粒子在实际应用中的效果。
实验设计
实验方法
将不同体积分数的弹性纳米粒子（0％、1％、3％、5％、10％）添加到环氧树脂中，并进行混合。然后将混合物倒入模具中，经过60℃，82℃和99℃下的不同加热时间进行固化。制备的复合材料样品分别用于热分析(TGA)、失重测试和动态力学分析(DMA)的测试。
实验结果
失重分析测试结果表明，随着弹性纳米粒子含量的增加，失重率不断下降，这说明在高温下，弹性纳米粒子可以有效地减缓材料的分解。在DMA测试中，复合材料的存储模量、损耗模量和温度下限都随着弹性纳米粒子含量的增加而增加。
讨论
由实验结果得出，加入弹性纳米粒子可以提高复合材料的抗冲击性和耐磨性等性能。这是因为弹性纳米粒子能够吸收外力的冲击，然后释放这些能量，从而减轻了材料所承受的冲击。同时，弹性纳米粒子还具有较好的自润滑性能，能够减少材料使用过程中的磨损。
但是，随着弹性纳米粒子的含量增加，复合材料的耐磨性会下降。这可能有多种原因，例如粒子形态和分散度、材料结构紧密程度等方面。较高的弹性纳米粒子含量可能会导致一定的结构疏松性，甚至会导致弹性纳米粒子的破坏。
结论
本文研究表明，弹性纳米粒子的加入可以有效地提高中温固化环氧树脂复合材料的力学性能和热稳定性能，并且随着弹性纳米粒子含量的增加，存储模量、损耗模量和温度下限都会增加。但是，在一定程度上，复合材料中弹性纳米粒子的含量过高可能会导致疏松性的增加和粒子破坏的可能性。因此，在实际应用中，必须根据不同的需求选择合适的弹性纳米粒子含量，以充分发挥改性的优点。
参考文献
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