1、 中文 4480 字 毕业 设计 外文资料翻译 题 目 环氧树脂的力学性能 学 院 材料科学与工程 专 业 复合材料与工程 班 级 学 生 学 号 20060103027 指导教师 二一 年 三 月 二十 日 - 1 - Journal of Materials Science 15(1980) 1814-1822 环氧树脂的力学性能 Salim Yamini, Robert J. Young Department of Materials, Queen Mary College, Mile End Road, London, E1 4NS,UK 摘要 : 屈服应力 y和 杨氏模量 E，衡量一
2、系列三乙烯四胺固化的环氧树脂作为一种树脂的组成和温度和速度的测试功能。结果 证明作为一种给定的组成，屈服应力和杨氏模量随着测试速度的增加和温度的降低而增加。在相同的测试条件下，屈服应力和杨氏模量随着树脂中固化剂的数量的增加而降低。屈服应力和杨氏模量之间的关系通过使用氩气和鲍登玻璃状聚合物塑性变形的理论分析。在低温氩理论下能达成好的协议，然而鲍登理论被发现在温度高达玻璃化转变温度的任何情况下都能达成良好协议。因此热固性环氧树脂的塑性变形类似于玻热塑性塑料的玻璃化。从两种理论派生的参数的意义讨论了树脂的分子结构。 1 前言 环氧树脂的本质是脆性材料，但是在某些情况下可以接受很大程度的塑性 变形。增
3、塑剂的增加将使塑性流动在不同环境温度下发生一系列测试模式，如张力 1，压缩 1， 2或弯曲 1。非增塑环氧树脂在经过单轴压缩变形后具有较好的限延性，因为在这个测试模式里有一个较大的静水压缩元件。玻璃聚合物的塑性变形最近受到大量关注。两大基本理论基于塑料流动在分子水平上的物理描述已开发鲍登 3-5和氩6-8。对于这个问题此前的方法是基于应用粘性流动理论修改的粘弹性模型。鲍登理论与氩理论在方法上各不相同，不使用 Eyring 模型以及都与发生在塑性流动期间的分子位移的热激发有关。这两个理论通过玻 璃状热塑性聚合物的塑性流动数据得到测试，常见的聚合物如聚苯乙烯 4,6聚甲基丙烯酸甲酯 4-6聚乙烯
4、-邻苯二甲酸 6聚碳酸酯 6和芳香酰胺系列 7， 8 。总体而言，这两种理论取得了相当程度的成功，预测了这些聚合物在很宽的温度范围内从非常低的温度到玻璃化转变温度附近的屈服应力。在金属方面，塑性变形和良好的微观结构的关系是完善的 10。然而，在玻璃状聚合物变化的过程中产生充足的结构变化是非常困难的，这些变化的结构启用了与分子结构有关的理论获得的参数。例如，聚合物的摩尔质量对塑性变形的影响很小。现在试 图发现塑性流动行为与玻热塑料的化学结构的关联。 Argon and Bessonov 7, 8看到了把长的僵硬单元引入到芳香族聚酰胺的分子中的作用。他们假设这可能会增大聚合物分子自然链间的间距并且
5、使得塑性变形量减少。 迄今为止所有工作说明玻璃状聚合物的塑性变形与热塑性塑料有关。在目前的研究中，我们看到的是交联的热固性环氧树脂聚合物的塑性流动行为。应用这些材料采取不同的数量，不同类型的固化 剂和不同的操作时间可能得到不同的结构，特别是密度和交联的性质。报告的第一部分主要介绍固化剂数量的变化和商用环氧树脂塑性变形的后固化温度对塑性变形的影响，并且解释了各个理论的各个条款，发展到能解释 - 2 - 玻璃状聚合物的塑性变形。在第二部分我们展示了在这些材料中的裂纹扩展是受树脂的塑性变形行为控制。 2 实验过程 2.1 成型和制样 目前此研究用的树脂是一个商用双酚 A 二缩水甘油醚（ DGEBA）
6、，与 Epikote 828（壳牌）的三乙烯四胺（ TETA），经过初级混合得到二级胺。成型条件的详细内容被记载到以前的出版物上 11-13。固化剂使用的四种不同的数量是： 7.4, 9.8, 12.3和 14.7 每份。对于所有的初始硬化成型反应可以在不同时 期高温固化前在室温下反应 24 小时。铸造树脂在形式上有两种不同的厚度： 3.9 和 6.3ram。 2.2. 杨氏模量的测定 把 3.9mm的模压树脂片切成 30mm*70ram的矩形片。 树脂的系数由三点弯曲确定，用一款英斯特机械测试机作用在不同的跨杆头速度下得到。图解说明如图 1a。载荷 p和试样中心位移 y 的关系体现在图 1b。而且 p 与 y 的比值通过方程与树脂的杨氏模量有关 14，式中的 b 和 h 分别是试样矩形截面的宽度和厚度。 两个支撑点之间的距离是 L 树脂的模量是 E 。 位移 Y 取决于跨头的运动，同时要考虑到机器的柔韧性。 图 1 杨氏模量的确定 (a)三点弯曲测试 (b)载荷 -位移曲线 。 2.3. 屈服应力的测量 用 6.3 毫米的树脂板加工的长 10 毫米直径 5 毫米的圆柱样本，他们在环境室的英斯特朗测试机的抛光润滑板之间发生单轴压缩变形如图 2a 。公称应变 e 取决于横跨头的位移，受机械的柔韧性影响。载荷 p 转化为真实应力 T在方程中应用的是最
