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题目:铝/环氧胶粘剂/复合材料和铝/硅橡胶胶粘剂/铝粘接试样老化机理研究

关键词:环氧,硅橡胶,胶粘剂,老化,红外,动态热机械法,交流阻抗

  摘要



胶粘剂广泛应用与现代社会各个领域,然而胶粘剂材料在贮存和使用过程中,环境中的温度、湿气、氧、应力等会使胶粘剂加速老化,从而导致宏观性能,比如粘接强度下降。本课题针对室温固化环氧胶粘剂材料和导电硅橡胶胶粘剂材料,通过加速老化的方法,开展其老化机理研究。

本文由五章组成:

第一章  绪论。首先介绍了开展本课题的研究背景及意义;概述了国内外对胶粘剂材料的环境老化试验方法、老化机理、失效表征方法研究进展;提出了本文的研究目的、研究内容和研究方案。

第二章  实验部分。介绍了实验过程中试样制备以及热氧、湿热和自然老化试验方法;并且给出了环氧胶粘剂材料和导电硅橡胶胶粘剂材料在老化过程中的结构和性能表征方法。

第三章 环氧胶粘剂失效机理的研究。首先,对环氧胶粘剂材料的化学结构、固化机理、固化动力学和降解机理进行了概述和测试分析,为老化行为研究奠定了基础;然后,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和动态热机械法(DMTA)对热氧和湿热老化前后环氧树脂表面化学状态的演变、树脂的动态力学行为和微观结构等进行了表征。

第四章  硅橡胶胶粘剂热氧老化机理研究。首先,给出导电硅橡胶的化学结构、固化机理、固化动力学和降解机理进行了概述和测试分析,为老化行为研究奠定了基础;然后,导电硅橡胶在热氧和湿热老化前后水分和温度对材料化学结构、微观结构和交流阻抗谱法性能演变规律的影响。

第五章  分别归纳了环氧胶粘剂和导电硅橡胶分别在热氧、湿热和自然老化条件下的老化机理。

本文的主要贡献如下:

(1) 通过质量、红外光谱和动态力学性能测试,得到了在热氧和湿热老化条件下,DGEBA/TEPA环氧胶粘剂质量变化、化学结构和动态力学性能的演变规律。

(2) 通过质量、红外光谱、交流阻抗谱和动态力学性能测试,得到了硅橡胶质量变化、化学结构、动态力学性能和交流阻抗谱的演变规律。