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综述粘接2007。28(7)
环氧树脂基阻尼复合材料研究进展
黄志雄,石敏先,杨国瑞,郦亚铭
(武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070)
摘要:简要阐述了高聚物阻尼材料的阻尼机理,综述了环氧树脂胶液的阻尼性能及其影响因素、纤维增强环氧
树脂阻尼复合材料以及无机填料/环氧树脂阻尼复合材料的研究状况,指出了环氧树脂基阻尼材料的发展方向及
前景。
关键词:环氧树脂;阻尼性能;树脂基复合材料
中图分类号:TQ323.5文献标识码:A文章编号:1001—5922(2007)O1—0047—04
阻尼材料是一种能吸收振动机械能,并将之转化为热能tar=Er,/E
而耗散的功能材料,阻尼减振降噪技术利用阻尼材料在变形式中E为复模量(复弹性模量);E为复模量的实部,
时把动能变成为热能的原理,降低结构的共振振幅,增加疲储能模量Et为t复模量的虚部,耗能模量;tanB为阻尼材料损
劳寿命和降低结构噪声。各类阻尼材料已广泛应用于导弹、耗因子。
卫星、飞机、舰船、汽车工业等许多领域。高聚物阻尼材料因评价阻尼材料的标准包括:在区内具有高的损耗因
其自身的黏弹特性,是一种能够有效吸收振动能量的功能材子和宽的损耗温域(即峰宽)。一般高性能的阻尼材料要
料。求在较宽的温宽范围(4O℃‘一5O℃以上)内tanB>0,7L2J。
环氧树脂具有优异的物理化学性能,在航空航天领域和欲使阻尼材料到达良好的效果,需满足以下几个条件:(1)损
民用方面得到了广泛的应用。环氧树脂基复合材料不仅由耗因子的峰值tanB要和材料使用的工作温度相一致;(2)
于黏弹性树脂基体的阻尼性能,而且界面的存在也提高了复tanB>0、7的温度范围要宽,△r,要n适应工作环境的温度变
合材料的阻尼性能,尤其是高性能纤维增强环氧树脂基复合化;(3)剪切模量或弹性模量要适量;(4)不易老化,有较长的
材料可以直接作为结构材料使用,环氧树脂基复合材料的这工作寿命;(5)良好的工艺性;(6)适应各种用途的特殊性能。
些优点使得它在阻尼材料领域愈来愈受到重视。聚合物基复合材料的阻尼性能除了与链段的内摩擦作
用有关外,还和填料与链段的相互作用以及填料间的相互作
1高聚物阻尼材料的阻尼机理
用有关,填料种类和填料形状对阻尼性能也有影响。总的来
高分子材料一般在玻璃化转变区表现出最好的阻尼性
说,聚合物基复合材料的阻尼性能主要来自以下3个部分的
能…,这是由于在玻璃化转变温度)以(下,高分子链段处
贡献:聚合物分子链间的内摩擦、填料与聚合物间的相互作
于坚硬的玻璃态,自由运动被冻结,分子问链段的滑移极少,
用、填料间的相互摩擦川。
外力作用于高分子材料上,只引起键长和键角的改变,这种
形变很小、很快,足以跟得上应力的变化,所以内耗小;区
2环氧树脂基体胶液的阻尼性能及其影响因素
内分子链