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随着环氧树脂复合材料的发展,其在结构材料以及功能材料中的应用越来越多,对其性能、成型周期以及环境友好等方面提出了越来越高的要求。作为新型的树脂固化技术—微波固化受到越来越多的关注,微波固化具有加热均匀、固化速度快、易于控制、节能环保等优点。目前,微波对固化反应活化能及不同增强体的环氧复合材料性能影响,已经存在大量研究。但在微波固化过程中,纳米增强体在环氧树脂基体中的分散稳定性、复合材料中增强体与基体之间的界面性能等方面的问题还需要进一步深入研究,有利于环氧树脂复合材料作为结构材料或者功能材料满足更高的性能需求,同时也有利于微波固化技术的进一步应用。本论文基于文献报道和前期探索,对微波固化工艺进行了探究,然后系统考察了微波作用对提高碳纳米管(MWCNT)在环氧树脂中分散稳定性和界面结合的机制,深入探讨了微波作用下MWCNT对环氧树脂力学、耐热、导热、导电性能增强效果,分析了微波固化MWCNT/环氧复合材料的增强机制。主要工作如下:(1)探究了适合所选用环氧树脂体系的最佳微波固化工艺,并与传统热固化工艺进行了对比研究。通过前期实验探究,本文以凝胶时间和完全变硬时间为界,采用三段微波功率进行固化,与热固化相比固化时间短,且固化产物有较高的力学性能和固化度;通过红外光谱比较发现微波固化不会改变产物化学结构。(2)系统考察了微波作用对改善碳纳米管在环氧树脂中分散稳定性和界面结合的机制。结果表明,未经微波处理MWCNT分散液静置过程中出现明显的沉降现象,粒径由624nm变为792nm;微波处理后始终保持良好的分散效果,粒径由636nm变为689nm。在微波条件下碳纳米管在环氧树脂中能保持更好的团聚体形貌和粒径,有更好的分散稳定性。TFBT测试发现微波固化基体对MWCNT有更好的浸润性和界面结合力,同时原位拉伸拉曼结果也表明,微波固化产物界面性能更好。(3)系统研究了微波固化条件下,MWCNT对环氧树脂基复合材料的力学、耐热、导热、导电等性能的增强机制。结果表明,随着MWCNT含量的增加,微波固化产物能保持更好的分散效果和界面性能,复合材料材料力学及耐热性能逐渐升高,但传统热固化在0.5wt%MWCNT时增强效果最好;同时导热及导热性能,在不同固化方式下都随着MWCNT含量的增加而提高,但由于微波固化MWCNT分散效果好,能构成更完整、均匀的能量传递网络,提高效果更为明显。