氧化铝填料性能对环氧树脂浇注制品性能的影响_简本成

研究与探讨

总第99期)现代技术陶瓷　2004年第1期(

试样的冲击强度在350份左右时达到最大,氧化铝加入量继续增加到400份时,试样的冲击强度反而降低。

对氧化铝-环氧树脂浇注体系,其浇注固化物线胀系数的理论值为[1]:

α=α+(1-Υ)·αf·Υr

式中:α为浇注固化物线胀系数;αf为填料的线胀

图1　

氧化铝加入量对固化试样弯曲强度的影响

系数;Υ为填料的有效填充体积;αr为树脂基体

的线胀系数。(氧化铝填料与环氧树脂的线胀系数分别为7.5×10-6K-1及6.5×10-5K-1,树脂的高,两者相差约1个数量级)。

随氧化铝加入量的增加,即其有效填充体积Υ的增大,浇注固化物的线胀系数降低,减小了浇注试样的固化收缩,使收缩内应力降低。再者,随氧化铝加入量增大,氧化铝填料与环氧树脂界面增多,填料颗粒间环氧层变薄,填料颗粒所承担的外加载荷增大,填料颗粒对环氧树脂基体变形的约束增强,同样减小了环氧浇注体系的收缩应

图2　

氧化铝加入量对固化试样拉伸强度的影响

力,在宏观上表现为浇注制品的弯曲、拉伸及冲击强度随填料量增加而提高。

但填料的加入量也不宜过大,因在高加入量条件下,难以实现填料颗粒被树脂充分浸润,颗粒间易团聚,固化过程中,团聚体将成为应力集中点,从而导致固化物冲击强度降低。

3.2　氧化铝填料的粒度及其分布对环氧树脂浇

注制品弯曲强度和冲击强度的影响将不同粒级范围的填料氧化铝按要求配制成

图3　氧化铝加入量对固化试样冲击强度的影响

中位粒径和粒度分布各不相同的5个试样,然后浇注成固化试样,研究氧化铝粒度及其分布对环氧树脂浇注固化试样弯曲强度和冲击强度的影响。其结果如表1所示。

由上图可知,环氧树脂浇注固化试样的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度等性能随氧化铝加入量的变化而呈规律性变化。随着氧化铝加入量的

增加,环氧浇注固化试样的机械强度亦提高,其中

中位粒径/μm11.6725.1332.4145.7974.18

<1059.02.6000

<10～2030.225.74.600

表1　氧化铝粒度及其分布对固化试样弯曲强度和冲击强度的影响

试样编号

12345

粒度分布<20～3010.840.819.56.42.4

<30～45

031.047.120.15.5

<45～60

0017.849.524.0

<60～80

0011.024.068.1

弯曲强度/MPa149.5162.7152.6142.4139.2

冲击强度/kN·m-1

10.513.310.49.59.3