环氧树脂基透波复合材料制备与性能研究

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树脂基透波复合材料是一种集结构、透波于一体的功能性能复合材料。环氧树脂作为树脂基透波复合材料树脂基体具有工艺成熟、轻质高强的特点。但是，环氧树脂存在介电性能和韧性较差的缺点，难以满足宽频透波复合材料的使用要求。本论文通过对环氧树脂进行改性，得到低粘度、介电性能较优的树脂基体，采用介电性能优异的石英纤维作为增强材料，制备出透波复合材料，并对复合材料的透波性能、介电性能、耐热性能和力学性能进行了研究。
　　改性环氧树脂/甲四/DMP-30的最佳的固化制度为80℃/4h+130℃/4h+150℃/2h，复合材料的玻璃化转变温度Tg均为120℃左右。
　　A:B=100:0；95:5；85:15和70:30四种配比的树脂体系制备出的复合材料，在工作频率为0.1GHz~20.1GHz时，介电常数和介电损耗分别介于2.40~2.60和0.003~0.025；材料厚度为3.50mm时，透波率超过了87％。通过利用HFSS分别仿真计算四种配比树脂体系制备出的复合材料厚度对透波性能的影响：当厚度为1mm时，四种体系的复合材料透波率均可高达96％以上，A:B=70:30的透波率甚至超过了97％；在频率范围为11GHz~20.1GHz时，复合材料厚度为5mm时的透波率要优于厚度为3.50mm的透波率。分析老化处理对A:B=70:30的复合材料介电性能的影响，得知：介电常数呈现先减小后增加的趋势，而介电损耗变化没有规律可循，而且湿热老化对复合材料的介电性能影响更为明显。
　　四种配比树脂体系制备出的复合材料力学性能都能满足透波复合材料的使用要求，且在四种配比中，A:B=70:30时，复合材料冲击韧性可达382KJ/m2，起到了较好的增韧效果（A:B=100:0时，冲击韧性为341KJ/m2）。复合材料经历四个周期的紫外和湿热老化处理后：四种树脂配比的复合材料耐老化性能均表现良好，其中A:B=100:0和95:5时，复合材料弯曲模量略有下降，而A:B=85:15和70:30时，复合材料的弯曲模量均有小幅的增加。
　　B组份含量不超过30％时，透波性能和力学性能均表现良好。且当A:B=70:30时，冲击韧性和透波性能表现最优异。

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作者
胡艳志;
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作者单位

武汉理工大学;

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授予单位武汉理工大学;
学科材料学
授予学位硕士
导师姓名徐任信;
年度 2014
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类非金属复合材料;
关键词
透波复合材料; 制备工艺; 介电性能; 透波性能; 耐热性能; 力学性能; 环氧树脂;

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