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摘要[目的]研究晶须与纳米粒子熔附工艺，筛选出晶须熔附纳米粒子的最佳比例；选用不同种类的晶须填料加入树脂中，研究晶须填料的种类及用量对复合树脂力学性能的影响，找出最佳方案；同种晶须分别采用微米级和纳米级两种尺寸范围，研究晶须直径大小对复合树脂力学性能的影响。 [材料和方法]本实验采用β碳化硅晶须(βsilicon carbide whisker，简写为β-sicw)和Si02纳米粒子按4:1(重量比)、2:1、1:1、2:1、1:4比例熔附后，经透射电镜(TraIlsmission Electron Microscope，简写为TEM)和扫描电镜(scanning Electron Microscope，简写为SEM)观察，筛选晶须熔附纳米粒子的合适比例。按照最佳比例进行β-SiCw、硼酸铝晶须(aluminium borate whisker，简写为ABw)与SiO<,2>纳米粒子的熔附。熔附后的复合物及未熔附纳米粒子的氧化锌晶须(zinc oxide whiskcr，简写为ZnOw)均作为填料按不同用量加入树脂中，制作标准试件(2mm×2mm×25mm)。于(37±1)℃的水浴环境中保存24h后,在万能力学实验机上测试弯曲强度和弯曲弹性模量。本实验同时采用了微米级和纳米级β-sicw。未加入任何填料的树脂制作标准试件后进行测试作为对照组。 [结果]①从TEM照片中可以观察到，β-SiCw与SiO<,2>纳米粒子的比例为2:1时，晶须表面熔附了适量的纳米粒子，且纳米粒子分散也较均匀。②晶须填料的种类对复合树脂弯曲性能的影响有显著差异性(双因素方差分析，P<0.05)。每一种晶须填料均可以提高复合树脂的弯曲强度和弯曲弹性模量，提高的程度与填料的用量相关。填料为β-SiCw/SiO<,2>(2:1熔附)，用量为40质量份时(以树脂基质用量为100质量份计，实验各组树脂基质用量一致)，弯曲强度为69.59±5.54MPa，弯曲弹性模量是2461.59±177.92MPa；填料为ABw/SiO<,2>2:1 熔附)，用量60质量份时，弯曲强度为79.80±2.55MPa，弯曲弹性模量是3616.36±44.00MPa；填料为ZnOw，用量60质量份时，弯曲强度为72.94±3.87MPa，弯曲弹性模量是3149.32±198.12MPa；均高于空白对照组的弯曲强度61.74±3.29MPa，弯曲弹性模量1505.95±184.38MPa(Dunnett检验)。③对复合树脂弯曲性能进行综合比较得出：填料为ABw/SiO<,2>，用量为60质量份时复合树脂性能最佳。④晶须直径大小对复合树脂弯曲强度的影响有显著差异性(P<0.05)，对弯曲弹性模量的影响没有统计学意义(P>0.05)。 [结论]本实验条件下，可以得出以下结论：①β-SiCw熔附纳米粒子的合适比例是2:1(重量比)。②填料的种类和用量均影响复合树脂弯曲性能，且两者有相关性。③β-SiCw/SiO<,2>纳米粒子、ABw/SiO<,2>纳米粒子、ZnOw均可以提高复合树脂的弯曲性能，提高程度与用量有关。④本实验条件下复合树脂弯曲性能的最佳方案是：填料为ABw/SiO<,2>，用量为60质量份时。⑤纳米级晶须降低了复合树脂的弯曲强度，但可以提高其弯曲弹性模量，只是随着用量的增加，提高程度大大下降。