文档介绍：武汉理工大学
博士学位论文
压电相/导电相/环氧树脂阻尼复合材料的制备及性能研究
姓名:石敏先
申请学位级别:博士
专业:材料学
指导教师:黄志雄
20080401
摘要阻尼材料广泛应用于航空航天、建筑、机械、交通等领域,在阻尼材料的发展和研究中,压电阻尼材料因其新的能量损耗机制以及可能实现部分或完全的主为导电相,采用树脂浇注成型方法制备了型压电相/导电相/环氧树脂复合材于%时,陶瓷颗粒和导电相均匀地分散在环氧树脂基体中,树脂对功能体浸润良好,复合材料的弯曲强度增大,笥ズ笸淝慷冉档停凰鍯吭大,螅疌疎春喜牧系耐淝慷认嚷杂性龃蠛蠼档停鍯吭龃螅动阻尼控制而受到越来越多的关注。本文以性能优良的热固性双酚突费跏脂为基体、铌镁锆钛酸铅Q沟缦唷⒌嫉缣亢湍擅滋枷宋料;主要研究了复合材料的结构、力学性能、介电性能及阻尼性能,探讨了压电阻尼复合材料的耗能机理,为智能型压电阻尼复合材料的应用和开发提供了重要的理论依据。本论文工作得到了以下的重要结论:陶瓷相、导电相对复合材料的结构和力学性能都有较大的影响。啃疌疎春喜牧系耐淝慷冉档偷阶畹椭岛笥忠駽脑銮孔饔枚摺另外,复合材料具有较高的模量~梢宰魑=峁棺枘岵牧匣蛴虢峁共料一起使用。.;疎慕榈缢鸷脑龃蟆K嫫德实脑龃螅春喜牧系摹晗陆登魇疲当频率大于髎降缓慢并趋于稳定。压电陶瓷的粒径大小对薪洗蟮挠响,粒径越大占高,而且￡频率增大而下降的趋势越大。随着温度升高,￡有增大,在测试温度范围内,介温曲线比较平缓。疎春喜牧系慕榈缧阅芫哂良好的温度和频率稳定性。导电相对压电陶瓷/导电相/环氧树脂复合材料的导电性能和介电性能有较大的影响。随导电相含量的增大,复合材料的电阻率降低,//、疌疎春喜牧嫌删缘体向半导体转变,此时的体积电阻率约为蜵·考丁K娴嫉缦嗪吭龃螅疌疎//复合材料的介电常数￡、介电损耗增大,并在含量达到逾渗阈值时,￡、迅速增大。压电陶瓷对疎春喜牧系淖枘嵝阅芤灿薪洗蟮挠跋欤碧沾闪>段~
⑻寤质ナ保春喜牧系聂蓿⑽鸷汀鞒Т锏阶畲笾担枘嵝阅茏好。疎春喜牧系淖枘岷哪苡扇糠止毕祝夯费跏髦恼车宰枘帷⒔缑摩擦耗能和介电损耗耗能。引入导电相后,压电相/导电相/环氧树脂复合材料的阻尼损耗因子增大,压电阻尼作用机制发挥最大作用的条件是复合材料的电阻率处于绝缘体一半导体的逾渗转变区,此时电阻率约在·考叮嫉缦嗄芄恍纬赏暾牡嫉缤ǖ并有效地将电荷转化为热能而耗散。压电相/导电相/环氧树脂复合材料的阻尼能力随动态载荷大小和频率的增大而增大,表现出一定的自适应阻尼控制性。在压电陶瓷/导电相/环氧树脂复合体系中,复合材料的阻尼由压电阻尼、介电损耗、环氧树脂的粘弹性阻尼、界面摩擦耗能协同起作用。关键词:阻尼材料;环氧树脂;压电陶瓷;介电性能;阻尼性能
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签名:圣地导┟,所呈交的论文是本人在导师指导下进说难芯抗ぷ骷叭〉玫难芯成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位沦支的规定,即学校有权保留、送交沦文的复印件,允许论文被查阅和借剜:学校可以公伽论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
,从减振的角度看,就是将机械振动的能量转问题上发挥阻尼在减振方面的潜力,以提高机械结构的抗振性、降低机械产品的变成热能或其它可以损耗的能量,从而达到减振的目的。阻尼技术就是以阻尼耗能原理为基础,充分运用阻尼耗能的一般规律,从材料、工艺、设计等各项技术振动、增强机械与机械系统的动态稳定性。图阻尼材料和阻尼结构原理示意图阻尼材料是一种能吸收振动机械能并将之转化为热能而耗散的新型功能材料,它利用阻尼材料在变形时把动能变成为热能的原理降低结构的共振振幅,增加疲劳寿命和降低结构噪声。各类阻尼材料已广泛应用于许多领域,包括导弹、卫星、飞机、舰船、汽车工业中等,而且随着现代工业的不断发展,对阻尼材料的需求也曰益增加,阻尼材料的研究和应用愈显重要。从表梢钥闯觯车