学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

溴化丁基压电阻尼橡胶研究

作　者: 李希川
导　师: 王香
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: 溴化丁基橡胶 PZT压电陶瓷乙炔碳黑阻尼性能
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 159次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文研究了一种新型的阻尼复合材料，它是由溴化丁基橡胶、压电陶瓷粉(PZT)和乙炔碳黑混合而成。其阻尼特性除了溴化丁基橡胶阻尼材料的传统阻尼模式继续发挥作用外，再由掺杂于橡胶中的压电陶瓷粉体将振动能转变为电能，并通过同时复合进去的导电材料微粉构成许许多多的微电路，依靠焦耳效应，将压电效应产生的电能变为热能耗散出去，从而得到更好的阻尼效果。根据这一理念设计了一种新型复合材料，本文分析了这种材料的阻尼减振机理，并讨论了复合材料中个组分的配比关系及工艺对复合材料性能的影响。研究发现：随碳黑质量分数的提高，复合体系阻尼因子增加，但当碳黑质量份数为8％时，阻尼因子达到峰值，继续增加其含量，会引起阻尼因子的下降；随着复合材料中PZT压电陶瓷粉含量的增加，复合材料的阻尼性能增加；随着极化温度的升高，复合材料的压电性能提高，阻尼性能增大。极化电场增加，复合材料压电系数增大，阻尼性能提高，但当电场强度超过一定限度后，压电常数趋于恒定。在极化初期，压电常数随极化时间的增加而迅速增大，极化一定时间后，压电常数趋于平稳。该复合材料在保留传统的摩擦阻尼耗能机理的同时，增加了压电—焦耳热阻尼耗能机理，能将机械能转变为电能，再由导电材料将电能转变为热能耗散掉，从而使复合材料的阻尼性能得到了明显提高，为新材料的研究开发开辟了一条新的途径。

全文目录

第1章概论  11-28
  1.1 前言  11-12
  1.2 阻尼材料的基础理论  12-21
    1.2.1 阻尼的定义  12
    1.2.2 表征材料阻尼性能的参量  12-15
      1.2.2.1 相位差角的正切  12-13
      1.2.2.2 比阻尼能力  13-14
      1.2.2.3 对数衰减率  14
      1.2.2.4 品质因子的倒数  14-15
    1.2.3 阻尼的分类  15-19
      1.2.3.1 热弹性阻尼  16
      1.2.3.2 位错阻尼  16-17
      1.2.3.3 晶界阻尼  17-18
      1.2.3.4 界面阻尼  18-19
      1.2.3.5 其他类型阻尼  19
    1.2.4 材料阻尼的数学模型  19-21
      1.2.4.1 标准线性模型  19-20
      1.2.4.2 通用化标准模型  20-21
  1.3 阻尼材料的研究进展  21-26
    1.3.1 橡胶的研究进展  21-22
    1.3.2 阻尼材料研究进展  22-26
      1.3.2.1 粘弹性阻尼材料研究进展  22-23
      1.3.2.2 压电材料研究进展  23-24
      1.3.2.3 高阻尼合金材料研究进展  24-25
      1.3.2.4 复合型阻尼材料研究进展  25-26
  1.4 本课题的主要研究内容  26
  1.5 本课题的创新之处  26-27
  1.6 研究路线图  27-28
第2章压电阻尼橡胶的设计  28-39
  2.1 基料设计  28-30
    2.1.1 溴化丁基橡胶的性能  29
    2.1.2 溴化丁基橡胶的优点  29-30
  2.2 压电材料设计  30-33
    2.2.1 压电陶瓷性能参数  30-31
      2.2.1.1 机电耦合系数  30-31
      2.2.1.2 机械品质因数  31
      2.2.1.3 介电常数  31
    2.2.2 压电陶瓷选择  31-33
  2.3 导电材料设计  33-35
  2.4 影响阻尼橡胶的主要因素  35-38
    2.4.1 工艺影响因素  35
    2.4.2 硫化体系的影响  35-36
    2.4.3 填充体系的影响  36-37
    2.4.4 增塑剂的影响  37
    2.4.5 工艺因素的影响  37-38
  2.5 本章小结  38-39
第3章压电阻尼复合材料的制备  39-46
  3.1 实验原料与仪器设备  39-40
    3.1.1 实验原材料的选择  39
    3.1.2 实验仪器设备  39-40
  3.2 压电复合材料制备工艺实验研究  40-45
    3.2.1 压电复合材料制备工艺  40-43
    3.2.2 复合材料的硫化  43-44
    3.2.3 复合材料的极化  44-45
  3.3 本章小结  45-46
第4章压电阻尼复合材料性能表征与结果分析  46-64
  4.1 压电橡胶力学性能测定  46-47
    4.1.1 橡胶的力学性能测试试样  46
    4.1.2 复合材料力学性能的测定  46-47
  4.2 电性能  47-51
    4.2.1 压电陶瓷含量对介电常数的影响  48-49
    4.2.2 极化条件对介电常数的影响  49-50
    4.2.3 压电陶瓷含量与介电损耗的关系  50-51
  4.3 复合材料阻尼性能测试  51-63
    4.3.1 阻尼性能测试方法  51-52
    4.3.2 橡胶阻尼性能的测定  52-53
    4.3.3 碳黑对复合材料阻尼性能的影响  53-56
      4.3.3.1 碳黑在复合材料中的作用  53-54
      4.3.3.2 不同含量碳黑填充复合体系的扫描照片  54
      4.3.3.3 碳黑用量对复合体系阻尼性能的影响  54-56
    4.3.4 压电陶瓷对复合材料阻尼性能的影响  56-60
      4.3.4.1 压电陶瓷种类的影响  56-57
      4.3.4.2 压电陶瓷用量对复合体系阻尼性能的影响  57-60
    4.3.5 极化参数对复合材料阻尼性能的影响  60-63
      4.3.5.1 极化温度的影响  60-61
      4.3.5.2 极化电场的影响  61
      4.3.5.3 极化时间的影响  61-63
  4.4 本章小结  63-64
第5章压电阻尼复合材料机理研究  64-68
  5.1 阻尼的基本原理  64
  5.2 高分子材料阻尼机理  64-65
  5.3 压电复合材料阻尼机理  65-67
  5.4 本章小结  67-68
结论  68-69
参考文献  69-74
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  74-75
致谢  75

溴化丁基压电阻尼橡胶研究

内容摘要

全文目录

相似论文