γ辐射对氮化硼/环氧树脂复合材料性能的影响

• Published in: 辐射研究与辐射工艺学报 Vol. 38; no. 3; pp. 10 - 20
• Main Authors: 朱文刚, 姜志文, 陈洪兵, 黄玮, 汪谟贞, 葛学武, 林铭章
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院软物质化学重点实验室 中国科学技术大学高分子科学与工程系 合肥 230026%中国工程物理研究院核物理与化学研究所 绵阳 621900%中国科学技术大学工程与应用物理系 合肥 230026 2020
• Subjects: 环氧树脂; γ射线辐射; 热稳定性; 力学性能; 导热系数; 六方氮化硼
• ISSN: 1000-3436
• DOI: 10.11889/j.1000-3436.2020.rrj.38.030201

TL13; 环氧树脂及其复合材料具有良好的电气绝缘性能,在核工业领域得到了广泛应用.本工作将六方氮化硼粉末(h-BN)与四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、固化剂甲基四氢邻苯二甲酸酐和促进剂2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚共混,并热固化成型,制备了氮化硼/环氧树脂(h-BN/EP)复合材料.在空气和通氮限氧气氛及一定吸收剂量率下(60 Gy/min),研究了h-BN粉末和h-BN/EP复合材料经60Coγ射线辐照后结构和性能(力学性能、导热性能和热稳定性等)的变化情况.结果表明,两种气氛中,h-BN粉末都具有良好的γ射线辐照稳定性,吸收剂量达到380 kGy时,化学结构和热稳定性均未发生变化.但h-BN/EP复合材料经γ射线辐照后,玻璃化转变温度和初始热分解温度的下降程度都较纯EP基体明显.γ射线辐照对复合材料力学性能的影响与h-BN含量和吸收剂量相关.对于低h-BN含量(质量分数<0.52％)的复合材料,其拉伸强度在吸收剂量较低(≤180 kGy)时即显著下降;而高h-BN含量(质量分数≥0.52％)的复合材料,其拉伸强度在较低剂量(≤180 kGy)时反而明显上升.当吸收剂量达1000 kGy时,辐照后不同h-BN含量的复合材料以及纯EP的拉伸强度基本为同一水平,即吸收剂量高于1000 kGy时,添加h-BN对EP的拉伸强度基本无影响.当吸收剂量为180 kGy时,γ射线辐射使得h-BN/EP复合材料的导热系数显著增加.