碳纤维抗氧化涂层的制备及其增强复合材料性能的研究

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 碳纤维及其增强复合材料的应用

1.3 碳纤维的氧化

1.3.1 碳纤维的氧化机理

1.3.2 碳纤维抗氧化改性的处理方法

1.4 碳纤维抗氧化涂层的分类和制备工艺

1.4.1 碳纤维抗氧化涂层的设计要素

1.4.2 抗氧化涂层的分类

1.4.3 碳纤维抗氧化涂层的制备方法

1.5 碳纤维高温抗氧化涂层的研究进展

1.6 本文的研究目的和研究内容

第2章 SiO2改性溶胶最佳制备工艺条件的研究

2.1 引言

2.2 实验原料

2.3 实验设备

2.4 实验过程

2.4.1 碳纤维的预处理

2.4.2 SiO2改性溶胶的配制

2.4.3 SiO2涂层的制备

2.5 测试与表征

2.5.1 材料成分及形貌表征

2.5.2 材料性能测试

2.6 结果与讨论

2.6.1 实验原理分析

2.6.2 TEOS/水对SiO2溶胶性能的影响

2.6.3 添加剂对SiO2溶胶性能的影响

2.6.4 反应温度对SiO2溶胶性能的影响

2.6.5 涂覆次数对SiO2抗氧化涂层的影响

2.7本章小结

第3章 碳纤维表面SiC/SiO2复合抗氧化涂层的性能研究

3.1 引言

3.2 实验原料

3.3 实验设备

3.4 实验过程

3.4.1 SiC/SiO2溶胶-乳液体系的制备

3.4.2 碳纤维表面SiC/SiO2涂层的制备

3.5 测试与表征

3.5.1 扫描电镜（SEM）测试

3.5.2 X射线衍射分析（XRD）

3.5.3 热重分析（TG）

3.5.4 抗氧化性能测试

3.5.5 力学性能测试

3.6结果与分析

3.6.1 溶胶-乳液体系的研究

3.6.2 复合涂层的抗氧化性能分析

3.6.3 复合涂层的力学性能分析

3.6.4 SiC/SiO2复合涂层抗氧化机理分析

3.7 本章小结

第4章 复合电镀法制备SiC-ZrO2-MoSi2/Ni复合抗氧化涂层的工艺研究

4.1 引言

4.2 实验原料

4.3 实验仪器

4.4 实验过程

4.4.1 碳纤维和纳米颗粒的预处理

4.4.2 镀液的配制

4.4.3 电镀制备复合涂层

4.5 测试与表征

4.5.1 复合抗氧化涂层的表面形貌表征

4.5.2 纳米颗粒含量分析

4.5.3 复合涂层抗氧化性能测试

4.6结果与分析

4.6.1 纳米颗粒添加量对涂层结构及性能的影响

4.6.2 pH值和温度对涂层结构的影响

4.6.3 电流密度对涂层结构和性能的影响

4.6.4 电镀时间对涂层结构的影响

4.6.5 搅拌速率对涂层结构的影响

4.6.6 复合电镀过程机理分析

4.7 本章小结

第5章 碳纤维表面SiC-ZrO2-MoSi2/Ni复合涂层的性能研究

5.1 引言

5.2 实验原料

5.3 实验仪器

5.4 实验过程

5.4.1 碳纤维和纳米颗粒的预处理

5.4.2 电镀液的配制

5.4.3 SiC-ZrO2-MoSi2/Ni复合涂层的制备

5.4.4 SiC-ZrO2-MoSi2/Ni涂层碳纤维/酚醛树脂烧蚀样的制备

5.5 测试与表征

5.5.1 表面形貌测试

5.5.2 结构成分分析及表征

5.5.3 抗氧化性能测试

5.5.4 力学性能测试

5.6 结果与分析

5.6.1 SiC-ZrO2-MoSi2/Ni复合抗氧化涂层的形貌分析

5.6.2 SiC-ZrO2-MoSi2/Ni复合抗氧化涂层的碳纤维的结构分析

5.6.3 涂覆了抗氧化复合涂层的碳纤维的抗氧化性能分析

5.6.4 涂覆了抗氧化复合涂层的碳纤维的力学性能分析

5.6.5 SiC-ZrO2-MoSi2/Ni复合抗氧化涂层的抗氧化机理分析

5.7 本章小结

第6章 抗氧化涂层碳纤维增强复合材料的制备及性能研究

6.1 引言

6.2 实验原料

6.3 实验仪器

6.4 实验过程

6.4.1 带复合抗氧化涂层碳纤维预浸料的制备

6.4.2 预浸料的切割和模压成型

6.5 测试与表征

6.5.1 抗氧化性能测试

6.5.2 力学性能测试

6.5.3 试样表面形貌分析

6.6结果与分析

6.6.1 抗氧化性能结果分析

6.6.2 复合材料的力学性能分析

6.6.3 复合材料氧化后表面及截面的形貌分析

6.7 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 本论文主要创新点

7.3 工作展望

参考文献

致谢

攻读博士学位期间发表学术成果