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人居學院博士研究生答辯安排信息表(朱苗淼)

日期:2019-11-11 點擊數: 來源:

學號

4114022009

姓名

朱苗淼

導師

馬建勛 教授

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研究方向

新型土木工程材料

論文題目

玄武巖纖維的無損表面改性及其復合材料的性能研究

中文摘要

氰酸酯樹脂(CE,Cyanate   Ester)具有優異介電性能、力學性能和熱穩定性,被廣泛使用在雷達罩等對介電性能、熱穩定性和力學性能要求高的領域。但CE樹脂脆性較大,往往以纖維增強樹脂復合材料的形式應用。與碳纖維相比,玄武巖纖維(BF,Basalt   Fiber)作為天然材料,具有優異的力學性能、介電性能和高性價比,因此BF增強CE樹脂復合材料(BRCE,Basalt fiber reinforced   Cyanate Ester Composites)既能夠滿足雷達罩的使用要求又具有環境友好性。然而,BF表面的化學惰性使其與樹脂基體的結合較弱,影響BRCE的綜合性能,因此需要對BF進行表面改性。與此同時,BF增強水泥基復合材料(Basalt fiber reinforced Engineered Cementitious Composites BECC)因其出色的綜合性能在土木工程領域有良好的應用前景,但BF較差的耐堿性不利于提高BECC的力學性能和耐久性。因此,需要通過表面改性降低水泥基體對BF的侵蝕。

然而,針對BF的傳統的表面改性技術會損傷BF的硅骨架,或者對設備的依賴性強,不利于BRCEBECC綜合性能的提高和進一步發展。相對而言,操作便捷并且對設備的依賴性弱的無損改性技術報道較少。為此,本論文提出了有別于傳統改性方法的鑭-乙二胺四乙酸(La-EDTA)無損改性技術,并與改良過的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550)改性方法對BF結構和性能的影響進行了對比,重點研究了La-EDTA改性BF的機理,并系統研究了兩種無損改性方法對BRCEBECC性能的影響;采用兩種無損改性方法改善了BRCE的界面性能,相比KH-550改性,La-EDTA改性提提高了BRCE作為雷達罩原材料的綜合性能;通過兩種改性方法保護了BF表面,并提高了BECC的力學性能。本文為La-EDTA無損改性技術在BRCEBECC中的應用打下了理論基礎,為BF的無損改性方法提供了新的思路。

第一章首先概述了BF、BRCEBECC的相關理論和應用背景,然后介紹了BF以往表面改性中存在的問題,最后介紹了本論文主要研究內容。

第二章和第三章首先針對BF的結構與性能特點,在避免高溫和腐蝕環境的前提下,設計了KH-550La-EDTA為改性劑的無損改性方法,并對改性后的BF進行了表征、單絲拉伸性能測試和與雙酚A型氰酸酯樹脂(BADCy)的升溫接觸角測試??偨Y了改性對BF結構和性能的影響,并闡述了改性機理。

第四章研究了兩種無損改性技術對BRCE力學性能、熱穩定性和介電性能的影響,并分析了原因。結果發現,KH-550改性與La-EDTA改性使BRCE的力學性能和熱穩定性均有所改善,對比KH-550改性,La-EDTA改性顯著提高了BRCE的介電性能。

第五章研究了兩種無損改性技術對BECC力學(抗折、抗彎、抗壓)性能的影響,并分析了原因。結果發現La-EDTA改性比KH-550改性更有利于BECC力學性能的提高。

第六章概述了本論文的主要結論,并展望了BF無損改性技術的下一步研究與發展。

答辯時間

  2019   11  15   上午  下午   9:00開始

答辯地點

西安交通大學曲江校區西一樓B513

答辯秘書

岳炎超

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工作單位

西安交通大學

答辯評委

評委人數

姓名

職稱/是否博導

工作單位

 

1

劉伯權

教授

長安大學

2

梁興文

教授

西安建筑科技大學

3

孫清

教授

西安交通大學

4

楊政

教授

西安交通大學

5

鄭元鎖

教授

西安交通大學

6

/

 

 

 

7

/

 

 

 


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