用于低温环境的复合材料的制备及性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着科学技术的不断发展以及航空航天、极地考察、深海探测等领域的快速拓展，材料的使用环境日益严苛，其中低温环境是材料服役的一项重大挑战。

复合材料作为一种性能优异的新型材料，具有比强度高、比模量高、可设计性强等优点，在低温环境中展现出巨大的应用潜力。

然而，传统复合材料在低温环境下会发生基体材料脆化、界面结合强度下降等问题，导致其力学性能和热性能显著降低，限制了其在低温环境下的应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

低温复合材料的研究近年来受到国内外学者的广泛关注，并取得了一系列重要进展。

1. 国内研究现状

国内学者在低温复合材料领域开展了大量研究工作，主要集中在以下几个方面：
1.新型低温基体材料的开发:例如，哈尔滨工业大学的研究人员成功开发了一种新型环氧树脂基复合材料，该材料在低温下表现出优异的韧性和抗冲击性能。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以环氧树脂为基体材料，碳纤维为增强材料，制备适用于低温环境的复合材料。

主要研究内容包括:
1.低温复合材料配方设计:研究不同类型的环氧树脂、固化剂、增韧剂等对复合材料低温性能的影响，确定最佳的配方组成。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研与方案设计:首先进行广泛的文献调研，了解国内外低温复合材料的研究现状、发展趋势以及存在的问题，在此基础上，确定本研究的目标和内容，制定详细的研究方案。

2.实验材料的选择与制备:根据研究内容和目标，选择合适的环氧树脂、碳纤维等原材料，并进行必要的处理和改性，为后续实验做好准备。

3.复合材料的制备:采用真空袋压法制备低温复合材料试样，并对制备工艺参数进行优化，以获得性能优异的复合材料。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.低温复合材料配方优化:通过对不同类型环氧树脂、固化剂和增韧剂进行筛选和优化，开发出一种具有更低温适用性的复合材料体系。

2.低温复合材料制备工艺改进:针对传统真空袋压法存在的问题，对制备工艺进行改进和优化，以提高材料的力学性能和制备效率。

3.低温复合材料性能评价体系完善:结合低温环境的特点，建立和完善低温复合材料的性能评价体系，为材料的设计和应用提供更科学的依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 王鑫,张博,王庆,等.低温用聚氨酯复合材料的研究进展[j].弹性体,2021,31(01):74-81.

2. 王宁,马希涛,于洋,等.低温用环氧树脂基复合材料研究进展[j].热固性树脂,2021,36(03):1-10.

3. 刘洋,王刚,张朋越,等.低温用纤维增强树脂基复合材料的研究进展[j].材料导报,2020,34(12):12937-12945.