一种环氧树脂基压电阻尼复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开一种环氧树脂基压电阻尼复合材料及其制备方法。所述复合材料，其由压电陶瓷、导电炭黑、环氧树脂组成，将它们利用二次浇注实现一体成型；所引入的压电陶瓷分别集中于所述复合材料的上下部分，在成型过程中自然沉降，形成带有梯度分布的夹层结构。本发明利用二次浇注成型工艺制备具有梯度夹层结构的环氧树脂基压电阻尼复合材料，使复合材料在通过三相协同效应实现压电阻尼的基础上同时拥有夹层结构的优点，极大的提高了复合材料阻尼性能，通过对试样进行动态力学分析，最大阻尼因子tanδmax提高20％以上，阻尼温域ΔT(tanδ＞0.3的温度区间)提高33％以上，tanδ-T曲线下包括的面积TA提高19％以上。

主权项

一种环氧树脂基压电阻尼复合材料，其特征是所述复合材料由压电陶瓷、导电炭黑、环氧树脂组成，将它们利用二次浇注实现一体成型；所引入的压电陶瓷分别集中于所述复合材料的上下部分，在成型过程中自然沉降，形成带有梯度分布的夹层结构；该复合材料由以下步骤的方法制成的：1)将压电陶瓷粉过筛，得到325～7000目的过筛压电陶瓷粉；2)将过筛后的压电陶瓷粉与导电炭黑分别加入到硅烷偶联剂的乙醇溶液中，进行表面处理，然后过滤干燥，得到改性的压电陶瓷粉与改性的导电炭黑；3)将表面改性后的压电陶瓷粉按所述环氧树脂基压电阻尼复合材料的所有组分的总质量的40～85％与环氧树脂混合，再按环氧树脂质量的0.5％加入导电炭黑，并在室温下机械搅拌，然后将搅拌的物料置于超声波振荡仪中振荡，得到混合料；4)将混合料加入胺类固化剂，搅拌均匀后将其浇注于模具中至1/2～2/3满，待其凝胶；5)重复步骤3)得到相同含量的混合料，然后向其加入与步骤4)相同的胺类固化剂，经搅拌均匀后将以上模具进行二次浇注至满，并于常温下固化，再升温至120℃后固化，然后随炉冷却，脱模后打磨，得到所述环氧树脂基压电阻尼复合材料。