納米氮化硅與環(huán)氧樹脂的復合研制.pdf

1、本文用納米氮化硅作為填料，采用納米粒子直接填充法，通過高速剪切和超聲波攪拌復合分散后，經(jīng)適當?shù)墓袒に囍苽淞思{米Si<,3>N<,4>/環(huán)氧樹脂復合材料。 為使納米氮化硅能很好的分散在環(huán)氧樹脂基體中，本文采用硅烷偶聯(lián)劑HG-560作為改性劑，以少量水作為反應劑，大量丙酮作為分散劑，對納米氮化硅進行了表面改性。利用懸浮液沉降實驗與掃描電子顯微鏡觀察表征改性后的氮化硅納米粉體的分散效果，結果表明，當偶聯(lián)劑用量為氮化硅粉體質量的1﹪時

2、，該粉體在丙酮溶液中的沉降速率最小，分散效果好。 通過UV-VIS對納米氮化硅/環(huán)氧樹脂分散體系經(jīng)不同存放時間后的固化膜進行透光率測試并用掃描電鏡(SEM)觀察經(jīng)改性的納米氮化硅在環(huán)氧樹脂中的分散情況，結果表明，納米氮化硅在環(huán)氧樹脂中分散均勻，且分散體系穩(wěn)定。 通過DSC、FTIR研究了納米氮化硅的加入對環(huán)氧樹脂固化工藝的影響，發(fā)現(xiàn)添加一定量的納米氮化硅使得復合材料的起始固化溫度提高，固化時間延長，并結合納米氮化硅的添加

3、量及固化時間對復合材料拉伸強度的影響分析，最終確定復合材料的固化工藝為：當納米Si3N4添加量≤1﹪時，在60℃下固化3小時，后在100℃下固化1小時20分；當納米氮化硅的添加量在2﹪～5﹪時，先在60℃下固化3小時，然后在100℃下固化1小時40分。 納米氮化硅的加入使得復合材料的拉伸強度、彎曲強度、耐磨損性能提高。研究表明：當加入的改性納米氮化硅為3﹪時，拉伸及彎曲強度都達到最大值，分別比純環(huán)氧樹脂固化樣品提高了139.3﹪