微納米SiC-FKM復合材料制備及性能研究.pdf

1、隨著船舶裝備制造業(yè)的發(fā)展，船舶對低振動、小噪聲的要求不斷提高，在復雜的海洋環(huán)境下，減振降噪材料不僅要有高阻尼、抗壓縮、強度高、耐磨性等特點，還要具有耐老化、耐腐蝕、壽命長能適合長期應用的需求。常規(guī)橡膠材料性能已不能滿足實際的應用要求，而氟橡膠材料雖然性能較優(yōu)，但因其強度低，剛度可控性較差等原因，在海洋工程中應用較少。因此，本研究采用無機填料對氟橡膠(FKM)進行改性處理，以提高氟橡膠的強度、改善剛度穩(wěn)定性以及耐老化性能，對擴大氟橡膠的應

2、用范圍具有重要理論研究意義和工程應用價值。
　　 本文采用硅烷偶聯(lián)劑改性后的微納米SiC填充氟橡膠，通過機械共混法制備了SiC/FKM復合材料。對氟橡膠及其SiC/FKM復合材料進行了硫化性能、拉伸、壓縮、動態(tài)力學性能、耐老化性能的實驗測試，系統(tǒng)地研究了SiC及其含量對SiC/FKM復合材料相關力學和老化性能的影響，并結(jié)合拉伸斷口形貌分析了SiC微粒對氟橡膠的增強機理，以及利用光學顯微鏡對材料老化前后表面形貌進行測試分析。同時，

3、對氟橡膠基體的貯存性能做了進一步預測。
　　 研究結(jié)果表明，SiC需改性處理才能起到提高氟橡膠性能的目的，SiC經(jīng)KH550改性處理后添加得到的SiC/FKM復合材料比氟橡膠本身的拉伸強度、硬度、壓縮模量及低變形壓縮靜剛度增大，拉斷伸長率減小，并隨著SiC含量的增加，變化越明顯。經(jīng)SEM對拉伸斷口的形貌觀察，含SiC的斷口形貌表面平滑光潔，SiC微粒分散均勻，而當SiC的體積分數(shù)達到25％時，出現(xiàn)了粒子堆積現(xiàn)象。SiC的加入使氟

4、橡膠的儲能模量和損耗模量變大，并隨SiC含量的增加，而不斷增大，SiC會降低氟橡膠的阻尼性能，但在常溫下影響不大。
　　 對加速老化實驗數(shù)據(jù)進行計算，得到基體氟橡膠貯存年限為15.8年，說明氟橡膠具有較高的使用壽命。SiC本身具有較高的導熱、耐高溫性能，提高氟橡膠的導熱系數(shù)，使氟橡膠的耐熱氧老化性能提高。含量為20％的SiC/FKM復合材料，在相同的老化條件下，老化后還有較好的使用性能，并且老化性能變化率最小，斷裂伸長率變化率和