本文關鍵詞：復合材料蜂窩單元結構制備工藝及其力學性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：蜂窩結構有大量的直通孔,滲透流通性好,有較大的開口度,在眾多領域有很廣泛的應用前景。然而傳統(tǒng)的制備方法蜂窩結構連接強度不高,材料的力學性能、熱電性能不好,高溫性能差,這是因為傳統(tǒng)制備方法大多數(shù)是金屬薄板加工成波紋狀,焊接或粘結成蜂窩狀,接頭處應力集中產生薄弱地帶,導致性能差。3D打印技術是一種快速成型技術,這種技術不會產生焊縫等應力集中點,而且不受材料的形狀限制,可以輕易制備出復雜結構的材料,很適合作為制備蜂窩結構的工藝。聚乳酸材料在3D打印工藝上有很廣泛的應用前景,但是由于脆性大、結晶性能差,嚴重限制了它的應用。本課題針對碳納米管增強聚乳酸基復合材料,獲得了試樣蜂窩幾何形狀軟件設計、原料熔融共混制絲以及3D打印成形一體化工藝,成功制備了蜂窩單元結構試樣和啞鈴型拉伸試樣;利用SEM、XRD、拉曼光譜分析儀、紅外光譜分析儀等技術分析碳納米管增強聚乳酸基復合材料線材微觀組織結構,探討了碳納米管增強聚乳酸基復合材料性能與其組織結構的關系。通過拉曼光譜分析儀碳納米管的分子結構進行研究,發(fā)現(xiàn)1598cm-1處的峰為G峰,代表的是晶體碳特征峰,為C-C鍵伸縮振動產生的E2g振動模式。1340cm-1處的峰為D峰,代表的是sp3狀態(tài)下的碳原子。IG:ID=0.70,這個比值比較大,表示碳原子的缺陷比較少。試驗與分析結果表明,制備溫度越低,碳納米管增強聚乳酸基復合材料的拉伸性能與壓縮性能越好;實驗溫度越低,碳納米管增強聚乳酸基復合材料的拉伸性能與壓縮性能越好。除此之外,聚乳酸碳納米管復合材料在溫度超過50℃時,力學性能變的很差,開始流變。通過SEM對PLA/CNTs復合材料的物相組織以及斷口進行觀察,結合界面分析和斷口形貌研究復合材料的斷裂機制,發(fā)現(xiàn)復合材料斷裂主要出現(xiàn)在碳納米管團聚區(qū)域,也是導致其力學性能的下降主要原因。
【關鍵詞】：蜂窩結構 聚乳酸 力學性能
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-26
• 1.1 課題背景及意義8
• 1.2 聚乳酸概述以及碳納米管改性8-14
• 1.2.1 聚乳酸的來源與合成9-10
• 1.2.2 聚乳酸的結構10-11
• 1.2.3 聚乳酸的結晶性11
• 1.2.4 聚乳酸的力學性能11-12
• 1.2.5 碳納米管/聚合物復合材料概述12-13
• 1.2.6 聚乳酸/碳納米管復合材料的研究進展13-14
• 1.3 快速成型技術簡介14-24
• 1.3.1 3D打印國外研究現(xiàn)狀17-23
• 1.3.2 3D打印國內研究現(xiàn)狀23-24
• 1.4 本文主要研究內容24-26
• 第2章 試樣的制備工藝與試驗方法26-34
• 2.1 試驗材料26-28
• 2.2 試樣軟件設計制備一體化工藝28-32
• 2.2.1 試樣的幾何形狀設計28-29
• 2.2.2 原料熔融共混工藝29-30
• 2.2.3 3D打印工藝參數(shù)30-32
• 2.3 碳納米管增強聚乳酸基復合材料微觀組織結構分析32
• 2.4 碳納米管增強聚乳酸基復合材料力學性能測試32-34
• 第3章 碳納米管/聚乳酸復合材料微觀組織觀察34-39
• 3.1 引言34
• 3.2 碳納米管/聚乳酸復合材料顯微組織34-35
• 3.3 聚乳酸/碳納米管的紅外光譜分析35-36
• 3.4 聚乳酸/碳納米管的拉曼光譜分析36-38
• 3.5 碳納米管的XRD定性分析38
• 3.6 本章小結38-39
• 第4章 碳納米管/聚乳酸復合材料力學性能39-52
• 4.1 引言39
• 4.2 碳納米管/聚乳酸復合材料的力學性能39-48
• 4.2.1 聚乳酸復合材料不同單元結構壓縮性能分析39-44
• 4.2.2 聚乳酸/碳納米管復合材料不同溫度下壓縮性能對比44-46
• 4.2.3 聚乳酸/碳納米管復合材料不同溫度下拉伸性能對比46-48
• 4.3 碳納米管聚乳酸復合材料斷口分析及形成機理48-51
• 4.4 碳納米管聚乳酸復合材料熱性能分析51
• 4.5 本章小結51-52
• 結論52-54
• 參考文獻54-59
• 致謝59

  本文關鍵詞：復合材料蜂窩單元結構制備工藝及其力學性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：480020