基于碳纳米管纸复合材料雷电防护结构的设计及性能表征

目录

第1 章绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 雷电防护概述

1.2.1 飞机遭受雷击的过程

1.2.2 复合材料的雷击损伤研究

1.2.3 现有的飞机雷电防护方法

1.3 碳纳米管纸概述

1.3.1 碳纳米管纸的制备方法

1.3.2 碳纳米管纸的性能

1.4 碳纳米管纸复合材料及应用

1.4.1 碳纳米管纸复合材料的分类

1.4.2 碳纳米管纸复合材料的应用

1.5 本文主要研究内容

第2 章试验材料及实验方法

2.1 试验材料与制备设备

2.2 碳纳米管纸材料的制备

2.2.1 碳纳米管悬浊液抽滤法制备碳纳米管纸

2.2.2 化学交联法制备交联碳纳米管纸

2.2.3 电泳沉积法制备银修饰碳纳米管纸

2.3 基于碳纳米管纸的复合材料的制备

2.3.1 CNT/PAN 复合薄膜的制备

2.3.2 基于碳纳米管纸的 CFRP 复合材料的制备

2.4 主要测试表征方法

2.4.1 微观形貌的表征

2.4.2 成分及物相的表征

2.4.3 孔径分布及表面性能的表征

2.4.4 热重分析测试

2.4.5 导电性能测试

2.4.6 力学性能测试

2.4.7 红外热成像测试

2.4.8 超声波无损检测

2.4.9 模拟雷击测试

第3 章碳纳米管纸材料的制备及其性能研究

3.1 引言

3.2 碳纳米管纸的形貌及基本性能表征

3.2.1 碳纳米管纸的宏观与微观形貌分析

3.2.2 碳纳米管纸的分子结构分析

3.2.3 碳纳米管纸的孔径分布及表面性能分析

3.2.4 碳纳米管纸的热重分析

3.2.5 碳纳米管纸的力学性能分析

3.2.6 碳纳米管纸的导电性能分析

3.2.7 碳纳米管纸的电磁屏蔽性能分析

3.3 CNT/PAN 复合薄膜的制备及性能表征

3.3.1 CNT/PAN 复合薄膜的设计思路

3.3.2 CNT/PAN 复合薄膜的微观形貌分析

3.3.3 CNT/PAN 复合薄膜的导电性能分析

3.3.4 CNT/PAN 复合薄膜的力学性能分析

3.3.5 CNT/PAN 复合薄膜的电磁屏蔽性能分析

3.4 交联碳纳米管纸的制备及表征

3.4.1 交联碳纳米管纸的设计思路

3.4.2 交联碳纳米管纸的微观形貌表征

3.4.3 交联碳纳米管纸的力学性能及导电性能表征与分析

3.4.4 交联碳纳米管纸的树脂浸润性能分析

3.5 银修饰碳纳米管纸的形貌及基本性能表征

3.5.1 银修饰碳纳米管纸的微观形貌分析

3.5.2 银修饰碳纳米管纸的基本属性及导电性能

3.5.3 银修饰碳纳米管纸的物相分析

3.5.4 银修饰碳纳米管纸的孔径分布与表面性能分析

3.5.5 银修饰碳纳米管纸的热重分析

3.5.6 银修饰碳纳米管纸的力学性能分析

3.5.7 银修饰碳纳米管纸的电磁屏蔽性能分析

3.6 本章小结

第4 章 SMBP导电防护结构的雷电防护性能研究

4.1 引言

4.2 SMBP/CFRP 复合材料的制备及形貌表征

4.2.1 材料的结构设计与制备

4.2.2 SMBP/CFRP 复合材料的形貌分析

4.3 SMBP/CFRP 复合材料的雷电防护性能分析

4.3.1 雷击后 SMBP/CFRP 复合材料的形貌分析

4.3.2 雷击后 SMBP/CFRP 复合材料的抗压强度分析

4.3.3 雷击过程中 SMBP/CFRP 复合材料非雷击面的温度变化分析

4.3.4 雷击后 SMBP 防护结构的成分及物相变化分析

4.4 SMBP 导电防护结构的雷电防护机理分析

4.5 本章小结

第5 章 SMBP-CF/PF 导电-耗热防护结构的雷电防护性能研究

5.1 引言

5.2 CF/PF 预浸料的制备及特性表征

5.2.1 CF/PF 预浸料的制备

5.2.2 CF/PF 预浸料固化后的微观形貌分析

5.2.3 CF/PF 预浸料固化后的热重分析

5.3 SMBP-CF/PF-CFRP 复合材料的制备及形貌表征

5.3.1 材料的结构设计与制备

5.3.2 SMBP-CF/PF-CFRP 复合材料形貌分析

5.4 SMBP-CF/PF-CFRP 复合材料的雷电防护性能分析

5.4.1 雷击后 SMBP-CF/PF-CFRP 复合材料的形貌分析

5.4.2 雷击后 SMBP-CF/PF-CFRP 复合材料的抗压强度分析

5.4.3 雷击过程中 SMBP-CF/PF-CFRP 复合材料非雷击面的温度变化分析

5.5 SMBP-CF/PF 复合防护结构的雷电防护机理分析

5.6 本章小结

第6 章 SMBP-CF/PF-Al2O3导电-耗热-隔热防护结构的雷电防护性能研究

6.1 引言

6.2 SMBP-CF/PF-Al2O3-CFRP 复合材料的制备及表征

6.2.1 材料的结构设计与制备

6.2.2 CF/PF-Al2O3防护结构的热重分析

6.2.3 SMBP-CF/PF-Al2O3-CFRP 形貌分析

6.3 SMBP-CF/PF-Al2O3/PI-CFRP 复合材料的制备及表征

6.3.1 PI 静电纺丝薄膜的制备

6.3.2 PI 静电纺丝薄膜的微观形貌分析

6.3.3 Al2O3/PI 复合薄膜的制备

6.3.4 Al2O3/PI 复合薄膜的表征

6.3.5 SMBP-CF/PF-Al2O3/PI-CFRP 复合材料的制备及形貌分析

6.4 导电-耗热-隔热功能复合雷电防护结构的雷电防护性能分析

6.4.1 雷击后导电-耗热-隔热功能雷电防护复合材料的形貌分析

6.4.2 雷击后导电-耗热-隔热功能雷电防护复合材料的抗压强度分析

6.4.3 雷击过程中导电-耗热-隔热功能雷电防护复合材料非雷击面的温度变化分析

6.5 导电-耗热-隔热防护结构的雷电防护机理分析

6.6 本章小结

结 论

参考文献

攻读博士学位期间所发表的学术论文

声明

致谢

个人简历