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不同形态的二氧化硅对环氧树脂热性能的影响的开题报告

开题报告

题目：不同形态的二氧化硅对环氧树脂热性能的影响

一、研究背景和意义

环氧树脂具有结构稳定、耐化学腐蚀、良好的绝缘性能和机械性能等特点，已广泛应用于电子、航天、轻工等行业。但是，在高温环境下，环氧树脂会发生劣化，出现失效现象。因此，如何提高环氧树脂的热稳定性能，是当前需要解决的问题。

二氧化硅是一种广泛应用于复合材料中的填料，可以提高复合材料的力学性能和热稳定性能。不同形态的二氧化硅对环氧树脂热性能的影响研究是目前研究热稳定性的热点之一。

二、研究内容和方案

（1）研究内容

本研究将通过制备不同形态的二氧化硅/环氧树脂复合材料，并对其进行热性能测试，研究不同形态的二氧化硅对环氧树脂热稳定性能的影响。

具体包括以下研究内容：

①合成球形、纤维状、板状等不同形态的二氧化硅。

②将不同形态的二氧化硅与环氧树脂进行混合。

③制备复合材料样品，并进行热性能测试，包括热重分析、差示扫描量热分析等测试方法。

（2）研究方案

①合成球形、纤维状、板状等不同形态的二氧化硅。

合成球形硅微粒：先将硅烷与正丁基锂反应得到丁基硅烷，然后再与水反应合成球形硅微粒。

合成纤维状、板状硅微粒：采用流延法或水力搅拌法制备。

②将不同形态的二氧化硅与环氧树脂进行混合。

在搅拌机中将二氧化硅与环氧树脂混合，在真空下除泡处理，得到复合材料。

③制备复合材料样品，并进行热性能测试，包括热重分析、差示扫描量热分析等测试方法。

热重分析：使用热重分析仪对样品进行加热，记录样品的质量变化情况，分析样品热稳定性能。

差示扫描量热分析：使用差示扫描量热仪对样品进行加热，记录样品热流变化情况，分析样品的热性能。

三、研究预期成果

（1）成功合成球形、纤维状、板状等不同形态的二氧化硅。

（2）研究不同形态的二氧化硅对环氧树脂热稳定性能的影响。

（3）得出合理结论和建议，为提高环氧树脂的热稳定性能提供参考。

四、研究的难点和解决方案

（1）合成不同形态的二氧化硅的难点

不同形态的二氧化硅的制备方法各不相同，需要克服制备方法中的细节问题，比如球形硅微粒的细圆度等。对于制备纤维状、板状硅微粒也会出现均匀性问题。因此需要对制备方法进行优化和调整。

（2）复合材料样品制备的难点

复合材料样品制备需要考虑材料的均匀分散性，以及除泡等情况。需要对材料比例、混合工艺进行优化和调整。

（3）热性能测试的难点

热性能测试需要对测试方法和条件进行调试和优化，以获得准确的测试结果。

为克服上述困难，我们将建立合理的实验方案，并结合研究经验和方法，用实验验证的方法消除误差，提高研究结果的可靠性和准确性。

五、参考文献

[1]WangJ,LiT,WangL,etal.SynergisticeffectofsurfacetreatmentandintegrationofboronnitrideandSiO2onthethermalconductivityofepoxycomposite[J].JournalofAlloysandCompounds,2021,862:158249.

[2]ZhangD,GuoY,LiQ,etal.Multifunctionalnanocompositesbasedondifferentfillersonepoxyresin:Characterizationofthermal,mechanical,dielectricandflameretardancyproperties[J].CompositesPartB:Engineering,2021,212:108776.

[3]董晓成,罗卫国,王晓勇.纳米硅粉对环氧树脂性能的影响研究[J].材料导报,2020,34(9):501-506.