發(fā)布時間：2024-06-10 22:58

　　納米顆粒增強復合材料具有很多傳統(tǒng)單一材料無法比擬的優(yōu)良性能,在現(xiàn)今的各個領域有了越來越多的應用。但是因為納米顆粒自身的性質(zhì),納米顆粒通常會在基體中發(fā)生團聚的現(xiàn)象,其會對復合材料整體的熱力學性能產(chǎn)生較為明顯的影響;同樣,基體與夾雜體之間形成的間相層對顆粒增強復合材料整體的熱力學性能也會產(chǎn)生不可忽視的影響。本文基于細觀力學的研究方法,進行了顆粒增強復合材料熱力學性能影響因素的理論研究。本文選取幾種納米顆粒作為增強材料,環(huán)氧樹脂聚合物作為基體材料。以增強材料的自身尺寸、分布狀態(tài)以及間相情況作為出發(fā)點,采用細觀力學中的等效夾雜理論和Mori-Tanaka理論等方法對納米顆粒增強復合材料熱力學性能進行了分析和研究。根據(jù)納米顆粒的團聚機理,建立了納米顆粒團聚情況的細觀力學模型。將復合材料各部分進行重新劃分:發(fā)生團聚現(xiàn)象的納米顆粒視為球形夾雜,未發(fā)生團聚且均勻分散在基體中的納米顆粒與部分原始基體視為新的假想基體。首先引入兩個團聚參數(shù)來表征納米顆粒的團聚程度,結(jié)合Mori-Tanaka方法,推導納米顆粒增強復合材料熱膨脹系數(shù)的表達式,預測不同團聚程度對納米顆粒增強復合材料熱膨脹系數(shù)的影響;其次引入孔隙...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2Mori-Tananka整體

第2章復合材料細觀力學基本原理-9-接下來利用Eshelby相變問題對上述問題來求解。在遠場均勻應力0ij的作用下，無限大均勻彈性體中的增強相夾雜內(nèi)引發(fā)本征應變ij，ij還會引發(fā)擾動應力、擾動應變，則此時彈性體內(nèi)外的應力場應滿足：000ijijijklklklijL（2-7）00....

圖2-3等效均質(zhì)材料模型

燕山大學工學碩士學位論文-10-料屬性相同，并且二者具有相同的邊界條件，如圖2-3所示。圖2-3等效均質(zhì)材料模型000ijijklklL（2-11）式中0ij——邊界上所受到的遠場均勻應力張量；0kl——只有基體存在時，在均勻應力作用下產(chǎn)生的均勻應變張量；0ijklL——基體的彈....

圖3-1納米顆粒團聚的電子顯微照片[49]：a）比

燕山大學工學碩士學位論文-16-a）b）圖3-1納米顆粒團聚的電子顯微照片[49]：a）比表面積為3802m/g的氣相二氧化硅納米顆粒；b）摻雜有2%體積分數(shù)a）顆粒的聚乙烯基復合材料3.2.1顆粒團聚模型從圖3-1可知，納米顆粒有較為明顯的團聚現(xiàn)象。本節(jié)將提出一個較為合理的模型....

圖3-3在縱橫比為13123a/a,aaa的基體中沿1x方向的單向橢球夾雜

第3章納米顆粒增強材料熱膨脹系數(shù)的影響因素-17-夾雜13123a/a,aaa，其中1a是1x方向上夾雜物的半徑，其它尺寸可以容易地定義，如圖3-3所示。圖3-3在縱橫比為13123a/a,aaa的基體中沿1x方向的單向橢球夾雜及其坐標系的示意圖。3.2.2團聚參數(shù)的引入根據(jù)以上....

本文編號：3992026