【摘 要】
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当今社会,制造业对加工精度的要求越来越大,传统机床材料减振性较差,无法满足精密与超精密加工技术要求,此时树脂矿物复合材料因其高阻尼、高强度、耐腐蚀性强等特性应运而生。树脂矿物复合材料是以破碎的不同粒径的矿物石材为骨料,环氧树脂为结合剂,加入特定的固化剂、稀释剂、增韧剂等材料按一定的比例均匀混合,通过振动密实,恒温固化而成的多相复合材料。树脂系统的主要作用是将其余各项粘结并包裹在一起,形成稳定的整体
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当今社会,制造业对加工精度的要求越来越大,传统机床材料减振性较差,无法满足精密与超精密加工技术要求,此时树脂矿物复合材料因其高阻尼、高强度、耐腐蚀性强等特性应运而生。树脂矿物复合材料是以破碎的不同粒径的矿物石材为骨料,环氧树脂为结合剂,加入特定的固化剂、稀释剂、增韧剂等材料按一定的比例均匀混合,通过振动密实,恒温固化而成的多相复合材料。树脂系统的主要作用是将其余各项粘结并包裹在一起,形成稳定的整体,其在固化过程的流变性能可以直接影响树脂矿物复合材料的综合性能。各组分材料的流变特性共同决定了树脂系统整体的流变性能,利用旋转流变仪和DSC热分析仪测量其在固化过程中的流变性能,包括黏度、理论固化温度等。通过研究骨料在树脂系统中的沉降运动规律,提出一种基于落球法和相似理论的方法,用球形骨料代替不规则形状骨料进行试验,用高速摄像机拍摄骨料在树脂系统固化过程的下落轨迹,结合影响黏度的主要因素,利用量纲分析法,推导出无量纲的黏度方程,进而建立了树脂系统固化过程中的动态黏度预测模型,能够实时监控树脂系统在固化过程中的黏度变化。通过研究树脂系统固化反应机理,利用差示扫描量热法对树脂系统固化反应过程进行分析,确定了树脂系统在固化过程中不同升温速率下的特征温度,对特征温度进行线性回归分析,得到树脂系统在固化过程中的理论预固化温度为44.4℃,理论固化温度为111.3℃,理论后固化温度为159.4℃,并确定了树脂系统固化体系的最佳固化工艺。骨料在树脂系统中的分布情况直接影响树脂矿物复合材料的力学性能,影响骨料均匀分布的因素有骨料形状、骨料级配和树脂系统在固化过程中的黏度变化。当骨料级配与形状确定时,影响骨料分布的主要因素即为树脂系统在固化过程中的黏度变化,本文选择在树脂系统到达凝胶点前加入振动,来实现骨料在树脂系统中的均匀分布。
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