复合材料学报

作者：李紫璇, 丁克, 郝留成, 袁端鹏, 杨建锋, 王波,

关键词：复合材料, 非等温差示扫描量热(DSC), 固化动力学, 自催化, 蠕变性能,

针对特高压气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）用Al₂O₃/环氧树脂（EP）复合材料，采用非等温差示扫描量热（DSC）法研究了Al₂O₃/EP复合材料的固化行为，对其DSC曲线进行分峰处理，利用等转化率方法求得不同反应阶段的表观活化能。根据Málek判据得到Al₂O₃/EP复合材料的固化行为符合的模型类型，并求得不同反应阶段的各个动力学参数及固化动力学方程。利用SEM观察Al₂O₃/EP复合材料的微观形貌，通过动态热力学分析仪（DMA）分析其动态热力学性能和高温蠕变性能，利用时温等效预测了Al₂O₃/EP复合材料的长时蠕变行为。结果表明，DSC热流曲线表现为双峰分布；Al₂O₃/EP复合材料的两个反应阶段的表观活化能分别为35.3 kJ/mol及48.1 kJ/mol，Sestak-Berggren自催化模型能够很好地描述Al₂O₃/EP复合材料体系在不同固化阶段的固化行为。Al₂O₃颗粒均匀分散于树脂基体中，填料的加入使裂纹发生偏转。Al₂O₃/EP复合材料的储能模量（<em>E</em>'）随温度的升高而降低，损耗因子（tan<em>δ</em>）峰值对应的玻璃化转变温度（<em>T</em>_g）为120.03℃。Al₂O₃/EP复合材料的抗蠕变性能随着拉伸应力和温度的增加而减弱，随着时间的延长，其蠕变速率减小。

来源：2020年第3期

《复合材料学报》期刊编辑部

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