碳化硼改性氟橡膠復(fù)合材料制備及性能研究.pdf

1、隨著國家海洋事業(yè)的不斷發(fā)展,船舶的綜合性能得到了顯著提高,但在振動及噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域的進展仍相對緩慢,減振降噪技術(shù)已成為人們亟待解決的關(guān)鍵難題。阻尼材料由于具有減弱機械振動、降低結(jié)構(gòu)噪聲的功效,故在減振降噪技術(shù)領(lǐng)域中得到了廣泛的關(guān)注。然而,隨著海洋環(huán)境的復(fù)雜化,傳統(tǒng)的橡膠及聚氨酯等阻尼材料已經(jīng)難以滿足人們對性能的特殊需求。氟橡膠作為一種性能突出的特種橡膠,其優(yōu)異的耐腐蝕性及良好的力學(xué)性能,初步具備了在船舶海洋環(huán)境中應(yīng)用的前景和能力。但在

2、復(fù)雜海洋環(huán)境中所需求的高強度、高阻尼、抗老化及良好的耐介質(zhì)腐蝕等綜合性能指標上仍有較大差距。因此,本文通過向氟橡膠中加入碳化硼無機填料,利用顆粒-橡膠之間的有機結(jié)合,進一步改善氟橡膠基體的抗壓強度、阻尼性能及耐老化腐蝕性能,使其綜合性能得到有效提高,以實現(xiàn)氟橡膠在船舶行業(yè)減振降噪領(lǐng)域的應(yīng)用價值。
　　本文采用機械熔融共混法制備B4C/FKM復(fù)合材料。通過對材料的硫化性能、力學(xué)性能、阻尼性能及耐熱氧老化等性能的綜合測試,著重考察不同

3、B4C含量下B4C/FKM各項性能的變化趨勢。同時,結(jié)合SEM及XRD進行斷口形貌觀察和微觀物相分析,揭示B4C無機填料的增強機理,確定基體與增強相的最佳配比,為B4C/FKM復(fù)合材料的工程實踐提供了一定的理論基礎(chǔ)。
　　實驗結(jié)果表明,B4C無機填料的加入有效提高了氟橡膠基體的拉伸強度、硬度、壓縮模量及靜剛度,B4C顆粒的分散均勻性及其與FKM基體之間良好的界面結(jié)合效果是實現(xiàn)增強機制的主要原因;同時B4C顆粒在一定程度上促進了膠料

4、硫化反應(yīng)的進行,提升了氟橡膠的加工流動性和制品可靠性;當(dāng)B4C含量介于10％~15%時,B4C/FKM復(fù)合材料同時具有良好的粘彈性阻尼機制和結(jié)構(gòu)振動阻尼機制,能夠有效發(fā)揮減振降噪的功能作用。在高溫?zé)嵫趵匣饔孟?B4C/FKM復(fù)合材料的力學(xué)性能和阻尼性能均有所下降。利用SEM和XRD分析得出,高溫下B4C顆粒的剝落降解及兩相界面的結(jié)合松弛是導(dǎo)致復(fù)合材料性能下降的主要原因。通過TGA證明了B4C的加入能夠有效提高B4C/FKM復(fù)合材料的熱