(HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料的制備與力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-31 13:21
通過原位合成-多層復(fù)合-熱壓成型相結(jié)合技術(shù)制備出(HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料。采用XRD、FT-IR和SEM等檢測(cè)設(shè)備對(duì)多層復(fù)合材料的顯微形貌、顯微結(jié)構(gòu)和組織成分進(jìn)行觀察和分析;通過表面沉積HA實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了制備工藝條件對(duì)(HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料生物活性的影響變化規(guī)律;系統(tǒng)研究了制備工藝條件對(duì)(HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料拉伸和彎曲力學(xué)性能的影響規(guī)律及斷裂機(jī)理和增強(qiáng)機(jī)理。得到如下主要結(jié)論:1.XRD分析結(jié)果表明熱壓成型制備過程中不會(huì)改變PEEK、CF及HA的組織成分及結(jié)構(gòu);FT-IR分析結(jié)果表明CF經(jīng)過濃硝酸處理后,其表面上引入了含氧的活性基團(tuán);SEM分析結(jié)果表明(HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料是擁有3層且每個(gè)界面都能平滑過渡的類似夾心板結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料;通過生物礦化實(shí)驗(yàn)(表面沉積HA)表明(HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料具有良好的生物活性。2. HA/PEEK復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度及斷裂應(yīng)變隨著HA含量的增加而下降,且退火處理明顯提高了拉伸強(qiáng)度。3.碳纖維的表面處理對(duì)CF/PEEK復(fù)合材料力學(xué)性能影響顯著。濃硝酸處理后的CF/PEEK復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度最好,且...
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及研究目的和意義
1.2 PEEK的性能與應(yīng)用
1.2.1 PEEK的性能
1.2.2 PEEK的應(yīng)用
1.3 羥基磷灰石的制備
1.3.1 溶液沉淀法
1.3.2 水熱合成法
1.3.3 固相反應(yīng)法
1.3.4 溶膠-凝膠法
1.3.5 超聲波合成法
1.4 CF表面改性
1.5 多層復(fù)合材料的制備與性能
1.5.1 等離子噴涂法
1.5.2 粉末冶金法
1.5.3 離心鑄造法
1.5.4 電沉積法
1.5.5 氣相沉積法
1.5.6 火花等離子燒結(jié)
1.5.7 原位合成法
1.6 研究?jī)?nèi)容
2 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料的制備和表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
2.2.3 CF/PEEK復(fù)合材料的制備
2.2.4 HA/PEEK復(fù)合材料的制備
2.2.5 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料的制備
2.2.6 生物活性實(shí)驗(yàn)
2.2.7 樣品表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 XRD分析
2.3.2 FT-IR分析
2.3.3 SEM觀察
2.4 本章小結(jié)
3 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品
3.2.2 退火處理
3.2.3 拉伸力學(xué)性能測(cè)試
3.2.4 SEM觀察
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 HA/PEEK復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能
3.3.2 CF/PEEK復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能
3.3.3 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能
3.4 本章小結(jié)
4 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料彎曲力學(xué)性能的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品
4.2.2 彎曲力學(xué)性能測(cè)試
4.2.3 SEM觀察
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 CF/PEEK復(fù)合材料彎曲力學(xué)性能
4.3.2 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料彎曲力學(xué)性能
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]環(huán)控系統(tǒng)高溫管路用聚醚醚酮的應(yīng)用性能研究[J]. 代曉瑛,雷興平. 塑料工業(yè). 2013(11)
[2]蛋殼水熱法合成羥基磷灰石[J]. 葛冬梅,孫峰,王震. 河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[3]室溫固相法制備羥基磷灰石粉體[J]. 郭效軍,嚴(yán)虎東,王愛平,張力. 硅酸鹽通報(bào). 2012(06)
[4]功能梯度材料的制備與應(yīng)用[J]. 訾克明,陳勁松. 熱加工工藝. 2012(22)
[5]功能梯度材料制備方法的研究現(xiàn)狀[J]. 張勇. 熱加工工藝. 2012(18)
[6]溫和條件下超聲波合成納米羥基磷灰石[J]. 范瑤瑤,尚雷,胡宗超. 貴州化工. 2012(03)
[7]溶膠-凝膠法制備納米羥基磷灰石粉體[J]. 徐曉虹,吳建鋒,華全,倪揚(yáng),閆宇嵩,沈薇薇. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2012(02)
[8]AZ-1改性炭纖維/聚三唑復(fù)合材料界面研究[J]. 費(fèi)軍,扈艷紅,黃發(fā)榮,杜磊. 材料工程. 2011(08)
[9]聚醚醚酮的分子量對(duì)其結(jié)晶行為和熱學(xué)行為的影響[J]. 金石磊,任雯清,陸倩淑,李小慧,楊振國(guó). 化工新型材料. 2011(06)
[10]超聲波輔助下納米羥基磷灰石的制備[J]. 張愛娟,李成峰. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(01)
博士論文
[1]羥基磷灰石晶粒/粒子的水熱控制合成[D]. 張海斌.中南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]室溫固相法制備Mg/Al-LDH和羥基磷灰石[D]. 王愛平.西北師范大學(xué) 2011
[2]羥基磷灰石粉體的合成及碳酸鈣的仿生合成研究[D]. 馮杰.南京航空航天大學(xué) 2005
本文編號(hào):3313542
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及研究目的和意義
1.2 PEEK的性能與應(yīng)用
1.2.1 PEEK的性能
1.2.2 PEEK的應(yīng)用
1.3 羥基磷灰石的制備
1.3.1 溶液沉淀法
1.3.2 水熱合成法
1.3.3 固相反應(yīng)法
1.3.4 溶膠-凝膠法
1.3.5 超聲波合成法
1.4 CF表面改性
1.5 多層復(fù)合材料的制備與性能
1.5.1 等離子噴涂法
1.5.2 粉末冶金法
1.5.3 離心鑄造法
1.5.4 電沉積法
1.5.5 氣相沉積法
1.5.6 火花等離子燒結(jié)
1.5.7 原位合成法
1.6 研究?jī)?nèi)容
2 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料的制備和表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器
2.2.3 CF/PEEK復(fù)合材料的制備
2.2.4 HA/PEEK復(fù)合材料的制備
2.2.5 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料的制備
2.2.6 生物活性實(shí)驗(yàn)
2.2.7 樣品表征
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 XRD分析
2.3.2 FT-IR分析
2.3.3 SEM觀察
2.4 本章小結(jié)
3 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能的研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品
3.2.2 退火處理
3.2.3 拉伸力學(xué)性能測(cè)試
3.2.4 SEM觀察
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 HA/PEEK復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能
3.3.2 CF/PEEK復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能
3.3.3 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料拉伸力學(xué)性能
3.4 本章小結(jié)
4 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料彎曲力學(xué)性能的研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品
4.2.2 彎曲力學(xué)性能測(cè)試
4.2.3 SEM觀察
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 CF/PEEK復(fù)合材料彎曲力學(xué)性能
4.3.2 (HA-CF)/PEEK多層復(fù)合材料彎曲力學(xué)性能
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]環(huán)控系統(tǒng)高溫管路用聚醚醚酮的應(yīng)用性能研究[J]. 代曉瑛,雷興平. 塑料工業(yè). 2013(11)
[2]蛋殼水熱法合成羥基磷灰石[J]. 葛冬梅,孫峰,王震. 河北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[3]室溫固相法制備羥基磷灰石粉體[J]. 郭效軍,嚴(yán)虎東,王愛平,張力. 硅酸鹽通報(bào). 2012(06)
[4]功能梯度材料的制備與應(yīng)用[J]. 訾克明,陳勁松. 熱加工工藝. 2012(22)
[5]功能梯度材料制備方法的研究現(xiàn)狀[J]. 張勇. 熱加工工藝. 2012(18)
[6]溫和條件下超聲波合成納米羥基磷灰石[J]. 范瑤瑤,尚雷,胡宗超. 貴州化工. 2012(03)
[7]溶膠-凝膠法制備納米羥基磷灰石粉體[J]. 徐曉虹,吳建鋒,華全,倪揚(yáng),閆宇嵩,沈薇薇. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2012(02)
[8]AZ-1改性炭纖維/聚三唑復(fù)合材料界面研究[J]. 費(fèi)軍,扈艷紅,黃發(fā)榮,杜磊. 材料工程. 2011(08)
[9]聚醚醚酮的分子量對(duì)其結(jié)晶行為和熱學(xué)行為的影響[J]. 金石磊,任雯清,陸倩淑,李小慧,楊振國(guó). 化工新型材料. 2011(06)
[10]超聲波輔助下納米羥基磷灰石的制備[J]. 張愛娟,李成峰. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(01)
博士論文
[1]羥基磷灰石晶粒/粒子的水熱控制合成[D]. 張海斌.中南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]室溫固相法制備Mg/Al-LDH和羥基磷灰石[D]. 王愛平.西北師范大學(xué) 2011
[2]羥基磷灰石粉體的合成及碳酸鈣的仿生合成研究[D]. 馮杰.南京航空航天大學(xué) 2005
本文編號(hào):3313542
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