石墨烯改性氰酸酯基復合材料及其抗電子質(zhì)子輻照研究.pdf

1、氰酸酯樹脂在航空航天領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，然而其韌性較差的缺點限制了它的發(fā)展。本文采用石墨烯對氰酸酯進行增韌改性，來制備適合航天器使用的復合材料，為航天器結(jié)構(gòu)材料的選材提供實驗和理論依據(jù)。
　　研究了石墨烯改性對氰酸酯澆鑄體和碳纖維/氰酸酯復合材料的力學、耐熱性能、尺寸穩(wěn)定性等性能的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明，石墨烯改性可以提高氰酸酯澆鑄體和碳纖維/氰酸酯復合材料的力學性能，當石墨烯添加含量為0.6％時，氰酸酯澆鑄體的拉伸、彎曲、

2、壓縮強度分別提高了18%、12%、34%；碳纖維/氰酸酯復合材料的拉伸、彎曲、層間強度分別提高了17%、10%、15%。對石墨烯改性后氰酸酯澆鑄體的DSC測試表明，改性后其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有所提高，氰酸酯的耐高溫性能得到增強；對石墨烯改性后的氰酸酯澆鑄體和碳纖維/氰酸酯復合材料熱膨脹系數(shù)的測試結(jié)果表明，兩種材料的熱膨脹系數(shù)均有降低，其尺寸穩(wěn)定性得以提高。
　　利用空間環(huán)境效應(yīng)模擬器對所制備的材料進行了真空條件下電子質(zhì)子輻照實驗。結(jié)果

3、表明，石墨烯增強了氰酸酯樹脂的抗電子質(zhì)子輻照性能，輻照對復合材料造成的損傷效應(yīng)主要發(fā)生在基體，其損傷結(jié)果是交聯(lián)效應(yīng)、降解效應(yīng)及放電燒蝕效應(yīng)共同作用的，在電子、質(zhì)子先后順序的綜合輻照下，輻照注量的閾值為1.0×1016e(4.0×1015p)/cm2，當輻照注量低于閾值時，CE樹脂分子鏈的交聯(lián)效應(yīng)為主，M40/GE-CE復合材料力學性能隨著輻照注量的增加而增加，輻照注量高于閾值時，CE體系的降解效應(yīng)為主，M40/GE-CE復合材料的界面受