【正文】 空心玻璃微珠以一定比例混溶并制成預浸布，壓制成復合材料制品。 （3）測量復合材料層壓板的導熱系數(shù)和背面溫差，分析空心微珠的含量對隔熱性能的影響。第二章 實驗部分 試驗用原材料與測試設備 試驗用原料 實驗用原材料名稱 規(guī)格 供應商硼酚醛樹脂 工業(yè)級 蚌埠天宇高溫樹脂公司 空心玻璃微珠 工業(yè)級 青島旭昕化工有限公司 空心陶瓷微珠 工業(yè)級 上海匯精亞納米有限公司 高硅氧玻璃纖維布 工業(yè)級 無錫艾德文玻纖絕緣制品廠 無水乙醇 工業(yè)級 國藥集團化學試劑有限公司 耐高溫鋯酸酯偶聯(lián)劑 工業(yè)級 南京道寧化工有限公司 名稱 型號 供應商 大功率恒溫磁力攪拌器 881 常州國華電氣有限公司 平板硫化機 QLB350350 上海橡膠一廠 電子天平 JA 3003N 上海精密儀器科學有限公司 電熱鼓風干燥箱 101A2ET 上海實驗儀器廠 恒溫水浴鍋 HH2 金壇市宏華儀器廠 馬弗爐 KSY6D16 武漢亞華電爐有限公司 紅外測溫槍 IR P20 廣州集儀電子科技有限公司 試驗樣品的制備 硼酚醛樹脂溶液的配制硼酚醛樹脂是大塊的黃色固體，制作層壓板必須先將硼改性酚醛樹脂配制成溶液。分別稱取等量的硼酚醛樹脂粉末和無水乙醇，加入到250ml的燒杯中，放入磁子，并用保鮮膜將燒杯完全蓋住，保鮮膜的作用是減少無水乙醇的揮發(fā)。將磁力攪拌器的控溫探頭固定在橡膠夾上，將金屬棒插入到恒溫水浴鍋中。加熱有開關控制，打開加熱源開關，選擇所需的溫度40℃，綠燈亮表明加熱盤工作，此時進入恒溫狀態(tài)。 空心微珠的處理由于空心玻璃微珠和空心陶瓷微珠均是無機物，直接添加到聚合物中，可能造成分散不均勻，因此，必須將空心微珠用耐高溫鋯酸酯偶聯(lián)劑進行處理。 空心微珠填充硼酚醛樹脂復合材料層壓板的制備分別稱取硼酚醛樹脂的10%，20%，30%的空心玻璃微珠和空心陶瓷微珠，將空心微珠和樹脂混合均勻，將剪好的40片高硅氧玻璃纖維布浸漬在硼酚醛樹脂溶液中，充分混合，確保樹脂盡量充分均勻的浸透玻璃纖維布。待其完全干燥后，將40片預浸布疊起來，放置在兩塊脫模布之間，最后將他們置于模具之間，將模具放在平板硫化機上。然后按下開模鍵，關閉開關，待模具冷卻后取下，層壓板待用。層壓板密度的測試采用GB/T14632005纖維增強塑料密度和相對密度試驗方法。浮力法根據(jù)阿基米德原理，以浮力來計算試樣體積，該法適用吸水性不強的材料。本實驗中采用幾何法測試層壓板的密度，測試層壓板的長、寬、厚，計算其體積，然后稱量其質(zhì)量。 層壓板背面溫差的測試 將層壓板加熱至800℃，用紅外測溫槍測試樣的表面溫，待1500s后，再次用紅外測溫槍測試試樣的背面溫度。按標準要求，：b=15mm，L=20h h L b 層壓板的尺寸 彎曲試驗裝置示意圖測量試樣的尺寸，調(diào)節(jié)裝置后，施加初載1MPa(約為破壞載荷的5%)，檢查和調(diào)整儀表，使整個系統(tǒng)處于正常狀態(tài)。測試層壓板的質(zhì)量m1,將層壓板放入馬弗爐中，設定溫度為800℃，待溫度升至800℃后，等待10min將其取出，稱量其質(zhì)量m2,計算層壓板的熱失重率，計算公式如下：100%第三章 結(jié)果討論與分析 試樣1（g/cm3）試樣2（g/cm3）平均密度（g/cm3）不加空心微珠空心陶瓷微珠10%20%30%空心玻璃微珠10%20%30% 空心微珠的用量與硼酚醛樹脂復合材料密度關系曲線，加入空心微珠后，硼酚醛樹脂復合材料的密度降低，且密度隨空心微珠用量的增加而減小，當空心微珠含量達30%時，復合材料的密度最小。空心微珠的密度低于樹脂，其空腔內(nèi)為氣體，當填充在復合材料中能夠降低材料密度，當空心微珠含量越多，空腔和空腔內(nèi)的氣體含量越多，復合材料的密度降低得更小。 復合材料的密度還與層壓工藝相關。如果溫度過高，空心微珠熔化，則起不到填充的作用；如果壓力過高，容易將空心微珠壓碎，也起不到填充的作用；如果壓力過低，造成層壓板容易出現(xiàn)分層或者內(nèi)部出現(xiàn)脫粘等現(xiàn)象。當空心玻璃微珠的含量達30%時，密度降低至最小，但僅僅降低了17%。另一方面，所選的空心微珠粒徑單一，填充率不高，因而需要考慮填充兩種不同粒徑的空心微珠的方法，即用小直徑空心微珠填充大直徑空心微珠的空隙，通過提高填充率進而降低密度。k)2（W/mk)4（W/mk)平均導熱系數(shù)（W/mk，空心玻璃微珠的曲線下降的更快，表明空心玻璃微珠隔熱作用更為顯著。此外，加入空心微珠還延長了傳熱路徑，進一步降低了導熱系數(shù)?？招牟Ａ⒅楦魺嶙饔酶鼮轱@著這是由于空心玻璃微珠的導熱系數(shù)比空心陶瓷微珠小，k，故而加入了空心玻璃微珠的層壓板比加入了空心陶瓷微珠的導熱系數(shù)低。加入空心微珠后材料的導熱系數(shù)降低，由于其導熱系數(shù)降低，故熱量從層壓板的表面?zhèn)鲗П趁娴乃俣葴p緩，背面溫度上升減緩，所以導熱系數(shù)越小的層壓板其背面溫度越低。 因為隨著空心微珠的用量增加，空心微珠很難在硼酚醛樹脂基體里均勻分散，使空心微珠凝聚現(xiàn)象嚴重，引起應力集中，使材料產(chǎn)生缺陷，復合材料彎曲強度下降。由于空心陶瓷微珠的強度大于空心玻璃微珠，故空心陶瓷微珠填充的復合材料的彎曲強度略大于空心玻璃微珠填充的復合材料。復合材料在受熱過程中，層壓板外部的樹脂分解后生成的炭與空心微珠形成了某種“網(wǎng)絡結(jié)構”，阻止熱量向內(nèi)部傳遞，進而減緩了復合材料的熱分解，從而使熱失重率降低。另一方面，由于空心微珠是不燃材料，且它的耐熱性遠遠高于樹脂基體，隨著空心微珠含量的增加，材料的熱失重率降低。第四章　結(jié)論(1)空心微珠填充硼酚醛樹脂復合材料的密度隨著空心微珠含量的增加而降低，當空心微珠含量達30%時，復合材料的密度最小。(2)空心玻璃微珠和空心陶瓷微珠對于降低材料密度有限，其中空心玻璃微珠最大可降低17%，因此還需要選擇密度更小的填料或者提高填充率進一步降低材料密度。k，此外空心玻璃微珠的隔熱效果更為顯著。 (5）復合材料的熱失重率隨空心微珠含量的增加而減小，當微珠含量達30%時，熱失重率最小，%，%。 參考文獻[1]劉喜宗, 李賀軍, 馬托梅, 李克智, 穆承. 硼酚醛樹脂的制備和研究進展[J]. 中國膠黏 劑, 2009, 18（8）:4245.[2]熊佑明. 酚醛樹脂耐熱改性研究[J]. 東南大學碩士學位論文, 2005.[3]王雷, 盧家騏, 鄭莉, 張鴻雁. 耐高溫硼酚醛生產(chǎn)研究[J]. 玻璃鋼/復合材料, 2009: 6871. [4]HIROHATA T, MISAKI T, KOMODA S, et al. Synthesis and curing condition of boron modified phenolic resin derived from boron anhydride and phenolic[J]. Journal of the society of Material Science, 1989, 38(432): 10981101.[5]HIROHATA T, MISAKI T, YOSHII M. Bromine, chorine and boron modified phenolic resins with excellent flame retardance and thermal stability[J].Journal of Material Science, 1987, 36 (401):184188.[6]GAO JUNGANG, XIA LI YA, LIU YANFANG. Structure of a boroncont