寬溫區(qū)使用范圍高含量磁性復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、聚合物基磁性復(fù)合材料以其韌性好、耐腐蝕、易加工和相對(duì)密度低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電子電氣、通訊、儀表、汽車和航空航天等諸多領(lǐng)域。由于有些磁性材料的應(yīng)用環(huán)境溫差較大,材料的力學(xué)和磁學(xué)性能會(huì)受到一定程度的影響,因此對(duì)滿足寬溫區(qū)使用范圍、高含量磁性填料/樹脂基復(fù)合材料的研究,具有較重要的理論意義和應(yīng)用前景。
　　本文首先采用環(huán)氧樹脂WSR-615和AG-80混合體系為基體、甲基六氫鄰苯二甲酸酐(MeHHPA)為固化劑、N,N-二甲基芐胺為

2、促進(jìn)劑用澆注法進(jìn)行環(huán)氧樹脂基體體系的制備,通過DSC、沖擊試驗(yàn)機(jī)和SEM對(duì)環(huán)氧樹脂基體體系樣品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、沖擊強(qiáng)度和斷口形貌進(jìn)行表征和測試分析。
　　采用硅烷偶聯(lián)劑KH-560對(duì)Fe-Si磁性顆粒和QH-50D磁性粒子兩種不同的磁性顆粒進(jìn)行表面處理,然后優(yōu)選復(fù)配的環(huán)氧樹脂基體體系作為基體,分別采用經(jīng)過KH-560表面處理后的磁性顆粒作為填料,通過熱壓成型方法制備了兩個(gè)系列的寬溫區(qū)使用范圍高含量軟磁性樹脂基復(fù)合材料。利

3、用XRD和FT-IR對(duì)硅烷偶聯(lián)劑處理前后的兩種磁性顆粒進(jìn)行表征和分析,并討論了偶聯(lián)劑引用的添加與否對(duì)復(fù)合材料界面的影響。
　　采用沖擊試驗(yàn)機(jī)、萬能試驗(yàn)機(jī)、VSM和線膨脹系數(shù)測定儀等分別測試和研究了復(fù)合材料樣品的沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、磁學(xué)、熱磁性和線膨脹系數(shù)等性能;分析和比較了磁性顆粒含量對(duì)復(fù)合材料各項(xiàng)性能在寬溫區(qū)使用條件下穩(wěn)定性的影響;確定了制備磁性復(fù)合材料的最佳工藝參數(shù)和配方。
　　研究結(jié)果表明:
　　1、在環(huán)氧樹脂基

4、體體系中,隨著環(huán)氧樹脂AG-80加入含量的增加,基體體系的玻璃化溫度(Tg)逐漸升高,而室溫沖擊強(qiáng)度卻逐漸降低,綜合考慮Tg(比125℃高10℃以上較好)和沖擊強(qiáng)度的要求,最終選擇Tg為146℃的環(huán)氧樹脂體系:WSR-615:AG-80=7:3(wt)為優(yōu)選復(fù)配的的環(huán)氧樹脂基體。
　　2、偶聯(lián)劑KH-560的加入可以有效的改善復(fù)合材料中Fe-Si磁性顆粒與環(huán)氧樹脂基體的界面結(jié)合情況。Fe-Si磁性顆粒/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度和彎

5、曲強(qiáng)度和飽和磁化強(qiáng)度隨著Fe-Si磁性顆粒含量的增加而增加,對(duì)于同一含量的復(fù)合材料,其力學(xué)強(qiáng)度和磁性能、尺寸穩(wěn)定性滿足對(duì)溫度穩(wěn)定性要求,含有66vol％Fe-Si磁性顆粒的復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合性能。
　　3、偶聯(lián)劑KH-560同樣可以改善QH-50D磁性粒子與環(huán)氧樹脂基體的界面結(jié)合情況。其復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度隨著QH-50D磁性粒子含量的增加而降低,但是飽和磁化強(qiáng)度隨著磁性粒子含量的增加而升高;對(duì)于同一含量的復(fù)合材料,磁