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氣相二氧化硅在樹脂基復合材料的應用
日期：2025-07-20 01:57
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摘要：
樹脂基復合材料具有輕質、高強、耐腐蝕等特點，但近年來材料界和國民經濟支柱產業對樹脂基材料使用性能的要求越來越高，如何合成高性能的樹脂基復合材料，已成為當前材料界和企業界的重要課題。氣相法納米級二氧化硅的問世，為樹脂基復合材料的合成提供了新的機遇，為傳統樹脂基材料的改性提供了一條新的途徑，只要能將氣相二氧化硅（氣相白碳黑）顆粒充分、均勻地分散到樹脂材料中，完全能達到**改善樹脂基材料性能的目的。
1、提高強度和延伸率。環氧樹脂是基本的樹脂材料，把氣相二氧化硅（氣相白碳黑）添加到環氧樹脂中，在結構上完全不同于粗晶二氧化硅（白炭黑等）添加的環氧樹脂基復合材料，粗晶二氧化硅一般作為補強劑加入，它主要分布在高分子材料的鏈間中，而納米二氧化硅由于表面嚴重的配位不足、龐大的比表面積以及表面欠氧等特點，使它表現出極強的活性，很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作用，提高了分子間的鍵力，同時尚有一部分納米二氧化硅顆粒仍然分布在高分子鏈的空隙中，與粗晶二氧化硅顆粒相比較，表現很高的流漣性，從而使氣相法納米二氧化硅（氣相白碳黑）添加的環氧樹脂材料強度、韌性、延展性均大幅度提高。
2、提高耐磨性和改善材料表面的光潔度。氣相法納米級二氧化硅顆粒比普通二氧化硅要小100-1000倍，將其添加到環氧樹脂中，有利于拉成絲。由于氣相納米二氧化硅的高流動性和小尺寸效應，使材料表面更加致密細潔，摩擦系數變小，加之納米顆粒的高強度，使材料的耐磨性大大增強。
3、抗老化性能。環氧樹脂基復合材料使用過程中一個致命的弱點是抗老化性能差，其原因主要是太陽輻射的280-400nm波段的紫外線中、長波作用，它對樹脂基復合材料的破壞作用是十分嚴重的，高分子鏈的降解致使樹脂基復合材料迅速老化。而氣相納米二氧化硅（氣相白碳黑）可以強烈地反射紫外線，加入到環氧樹脂中可大大減少紫外線對環氧樹脂的降解作用，從而達到延緩材料老化的目的。
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