프롬프트 설명

원료: 에폭시 수지 E-51 (에폭시 값 0.51 eq/100g, 공업용), 경화제 메틸테트라히드로프탈산 무수물 (MTHPA, 공업용), 촉진제 2-에틸-4-메틸이미다졸 (EMI-2,4, 분석용), 연속 현무암 섬유 (직경 13μm, 인장 강도 ≥3500MPa, 탄성률 ≥90GPa), 실란 커플링제 KH-560 (분석용), 무수 에탄올 (분석용). 예비 준비: 현무암 섬유를 10cm 길이의 짧은 섬유로 절단하고, 기름 제거를 위해 무수 에탄올에 30분 동안 담근 후, 수분 제거를 위해 80℃ 오븐에서 2시간 동안 건조시키고 밀봉하여 보관한다. 섬유 표면 개질: 단일 인자 변수 실험을 사용하여 KH-560을 최적화한다. 주요 변수는 커플링제 농도 (부피 기준 1%, 3%, 5%, 7%), 개질 온도 (40℃, 60℃, 80℃), 개질 시간 (1시간, 2시간, 3시간)이다. 실행 과정은 다음과 같다: 농도에 따라 KH-560 에탄올 용액을 제조하고 10분 동안 초음파 분산시킨다. 전처리된 섬유를 용액에 넣고 설정된 온도에서 100r/min으로 교반한다. 반응 후, 섬유를 무수 에탄올로 3회 세척하고 100℃ 오븐에서 3시간 동안 건조시킨 후 밀봉하여 보관한다. FT-IR을 사용하여 작용기를 분석하고, SEM을 사용하여 형태를 관찰하고, 접촉각 측정기를 사용하여 친수성/소수성을 테스트하여 특성을 분석한다. 복합 재료 준비: 에폭시 수지와 경화제의 질량비는 100:80이고, 촉진제는 에폭시 수지 질량의 2%이며, 섬유 함량은 10wt%-25wt%이다. 직교 실험 L₁₆(4³)을 사용하여 공정을 최적화한다. 영향 요인은 섬유 함량 (10wt%, 15wt%, 20wt%, 25wt%), 경화 온도 (60℃, 70℃, 80℃, 90℃), 경화 시간 (2시간, 3시간, 4시간, 5시간)이다. 평가 지표는 인장 강도와 충격 강도이다. 준비 과정은 다음과 같다: 제형에 따라 재료를 계량하고 60℃ 오일 배스에서 30분 동안 교반하여 수지 매트릭스를 준비한다. 개질된 섬유를 함량에 따라 첨가하고 300r/min으로 20분 동안 기계적으로 교반한 다음 15분 동안 초음파 분산시킨다. 혼합물을 이형제가 코팅된 몰드 (150mm×100mm×4mm)에 붓고 설정된 조건에 따라 열압착기에서 5MPa 압력 하에 경화시킨다. 냉각 및 탈형 후, 블랭크 재료를 얻는다. 인장, 충격 및 굽힘 시편을 표준에 따라 가공하여 버와 결함을 제거한다. 성능 테스트: 기계적 특성의 경우, 각 그룹에서 5개의 시편을 테스트하고 평균값을 취한다. 인장 특성은 만능 시험기를 사용하여 GB/T1447-2005에 따라 테스트한다. 충격 특성은 단순 지지 빔 충격 시험기 (충격 에너지 5J)를 사용하여 GB/T1451-2005에 따라 테스트한다. 굽힘 특성은 굽힘 시험기를 사용하여 GB/T1449-2005에 따라 테스트한다. 미세 구조 분석: SEM을 사용하여 섬유 표면 거칠기와 계면 결합을 관찰한다. FT-IR을 사용하여 4000-400cm⁻¹ 범위의 파수를 테스트한다. TGA를 사용하여 30-800℃의 질소 분위기에서 노화 손상을 테스트한다. 내노화성 테스트: 처리 방법에는 0