三种方法对硼酸铝晶须表面改性作用及其对复合树脂性能的影响

摘要

分别采用三种不同方法对硼酸铝晶须(AlBw)进行表面改性.方法一:将AlBw与商品纳米二氧化硅(SiO2)在一定工艺下直接高温熔附;方法二:将正硅酸乙醇(TEOS)用溶胶-凝胶法水解形成Si-O网络结构的膜,同时包裹于AlBw表面,进一步与商品纳米SiO2高温熔附;方法三:用溶胶-凝胶法在一定工艺条件下使TEOS水解得到纳米SiO2,同时沉积于AlBw表面,然后高温熔附.透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察不同方法改性AlBw后其表面形态的变化.按一定质量比加入树脂基质中,测试树脂弯曲性能,SEM观察断口形貌.结果表明:晶须改性后可以提高复合树脂的弯曲性能,不同改性方法作用不同；商品SiO2纳米颗粒直接熔附于AlBw进行表面改性,复合树脂的弯曲强度达(95.28±4.53) MPa,但AlBw、纳米SiO2间团聚明显；采用TEOS溶胶-凝胶法对AlBw进行表面处理后与商品SiO2纳米颗粒混合,团聚有改善,但分布不均匀；采用TEOS溶胶-凝胶法直接生成纳米SiO2 改性AlBw,是一种理想的改性方法,经此法改性的AlBw-SiO2复合体可以显著提高复合树脂的弯曲性能,复合树脂的弯曲强度达(130.29±8.38) MPa,SiO2粒径分布均匀,AlBw表面有分布较均匀的、分散的SiO2纳米颗粒熔附,团聚程度降低.