纳米SiO_2改性环氧复合泡沫塑料研究

为了提高环氧复合泡沫塑料(ESF)的性能,扩大应用范围,采用超声波和高剪切分散工艺制备了纳米SiO2改性ESF。结果表明:纳米SiO2的添加量质量分数为3%时,改性效果最好,其拉伸强度、弯曲强度和不加纳米粒子的ESF相比,分别提高了41%、19%;采用扫描电镜(SEM)对材料的断口形貌进行了观察,从微观结构上研究了纳米SiO2的加入对ESF性能的影响;对材料的介电性能测试表明,纳米SiO2粒子的加入对ESF的高频介电性能影响不显著;动态力学分析(DMA)研究表明纳米SiO2粒子质量分数为1%时,ESF的Tg提高了4℃。

基于细观力学均匀化等效材料参数的复合泡沫热致应力预测方法

环氧复合泡沫采用空心玻璃微珠改性环氧树脂,对于降低电子封装材料的热致应力非常有效.为提高环氧复合泡沫的设计效率,本文提出了一种宏细观结合的环氧复合泡沫热致应力分析方法.首先通过细观力学建立不同微珠粒径、壁厚、微珠体积分数等微观结构参数下环氧复合泡沫的等效性能预测模型,然后结合宏观线弹性热应力分析模型,进行环氧复合泡沫电子封装的热致应力分析,最终获得了一种电子封装热致应力与环氧复合泡沫微观结构之间的关联模型.基于模型探讨了微珠壁厚、微珠体积分数、微珠配比等微观结构参数对封装热致应力的影响规律,并基于两种典型封装结构证明了方法的可行性,研究成果对于开发低应力封装技术、提高电子封装的可靠性及环境适应性具有重要的意义.

短切碳纤维对GF-Fabric/EP夹层复合材料的增强作用研究

针对高速列车、新能源汽车等交通工具对高性能泡沫夹层复合材料的迫切需求,制备了玻璃纤维三维立体织物增强环氧树脂泡沫复合材料(下称GF-Fabric/EP复合材料)及其夹层结构,并重点探索短切碳纤维(Short carbon fiber,SCF)对其泡沫本身及夹层复合材料的增强作用。研究结果表明,SCF的填充通过受载时阻断环氧树脂泡沫内部裂纹的扩展,利用自身断裂及与基体脱粘等消耗能量,显著提升环氧树脂泡沫的力学性能,并可与玻璃纤维三维立体织物实现协同增强效果,在填充质量比为2%时复合材料力学性能最佳。同时,基于纤维的“桥联”作用,SCF的引入亦可有效改善铝合金面板与芯材的界面性能。

环氧树脂复合泡沫塑料的制备及其拉压性能

使用万能试验机对粉煤灰微珠/环氧树脂复合泡沫塑料进行拉伸和压缩实验,并用扫描电镜(SEM)观察其断面形貌,研究了微珠含量、微珠粒径以及级配比例对复合泡沫塑料拉伸和压缩性能的影响。结果表明,随着微珠含量的增加复合泡沫塑料的拉伸和压缩强度都表现出先升高后下降的趋势,且在填充量为15phr时达到最大,其拉伸强度和压缩强度比纯环氧树脂分别提高了9.15%和6.86%。在填充量相同的条件下,微珠的粒径越小复合泡沫塑料的拉伸和压缩强度越高。填充小粒径微珠(20μm)比填充大粒径微珠(250μm)复合泡沫塑料的拉伸强度和压缩强度分别高158.41%和19.96%,拉伸模量和压缩模量分别高32.77%和73.59%。不同粒径微珠级配填充环氧树脂复合泡沫塑料的拉伸和压缩性能主要受小粒径微珠含量的影响,小粒径微珠含量越高其拉伸和压缩强度越高。