| 题名 | 生物质壳CaCO3微粉环氧树脂复合材料研究 |
| 作者 | 季根忠 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-11-16 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 刘维民 |
| 关键词 | 增韧 环氧树脂 生物质CaCO3 复合材料 焙烧 冲击强度 Toughening epoxy resin biomass calcium carbonate composite calcination impact strength |
| 学位专业 | 物理化学（含：化学物理） |
| 中文摘要 | 生物质壳体是一种优良的无机-有机纳米复合材料，具有较高的韧性。本文采用球磨法制备出生物质壳微粉并进行了性能测试，将微粉填充到环氧树脂中制备出了复合材料，进行了力学性能、摩擦学性能和微观结构的研究。 1. 与普通无机CaCO3 粉体相比，生物壳制备出的微粉比表面积高、同水的接触角较大，粉体与聚合物相容性较好。红外光谱分析结果表明，三种壳中氨基、羧基等基团特征明显，有机物的类型相似。SEM 分析表明，粉体表面粗糙，菱角分明。粉体经低温处理后的菱角钝化变圆，高温处理则使颗粒界面不清，成蓬松棉花状。贝壳和螺蛳壳中CaCO3 晶体是文石晶型，而鸡蛋壳则以方解石形式存在。 2. 填充生物壳微粉制备出的复合材料冲击强度得到明显提高。生物壳微粉经煅烧后，增韧效果先下降，之后又显著上升，经700℃煅烧后贝壳粉填充制备的复合材料的冲击强度达17.5 kJ/m2。复合材料的弯曲强度变化不明显。耐水性能得到有效改善，吸水率下降50%左右。 3. 正电子淹没研究表明，生物质壳粉中的氨基、羧基等与环氧树脂相互作用，两相间结合起到交联作用，使正电子湮没寿命τ3 和正电子湮没强度I3 下降。断面SEM 图显示，生物壳粉在环氧树脂基体中分散均匀，结合良好。冲击断面的韧窝发达，断裂特性从纯环氧树脂的脆性断裂转化为韧性断裂为主。 4. 实验结果表明共混体系的增韧机理：“破裂—下楔—压缩—应力方向改变”。从应力传递上讲该增韧系弥散传递机制。 |
| 学科主题 | 固体润滑与物理 |
| 公开日期 | 2012-11-05 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/1673]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_固体润滑国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 季根忠. 生物质壳CaCO3微粉环氧树脂复合材料研究[D]. 中国科学院研究生院. 2009. |
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