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研究了PBO纤维与T700碳纤维层间混杂复合材料的弯曲性能和压缩性能.利用材料万能试验机研究了混杂复合材料的弯曲强度和弯曲模量、压缩强度和压缩模量随混杂比的变化情况,同时对混杂复合材料的弯曲破坏和压缩破坏模式进行了研究.研究结果表明,混杂工艺能够使PBO纤维复合材料的弯曲强度从542MPa增大到1120MPa,压缩强度从233.2MPa增大到702MPa;PBO纤维复合材料和T700碳纤维复合材料弯曲和压缩试样的破坏模式分别表现为典型的韧性破坏和脆性破坏,PBO/T700层间混杂复合材料的弯曲和压缩破坏模式随着混杂比增大,逐渐从韧性破坏转变为脆性破坏.

关键词: PBO纤维 , 碳纤维 , 混杂复合材料 , 弯曲性能 , 压缩性能

芳纶Ⅲ纤维预浸胶带的质量稳定性

王斌 , 徐征 , 曾金芳 , 王百亚

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.02.024

分析了芳纶Ⅲ纤维与F-12纤维的预浸胶成型工艺的差异和影响因素,根据芳纶Ⅲ纤维独特的表面性能及股纱特性,最终优选了芳纶Ⅲ纤维的股纱性能和预浸渍成型工艺参数.试验结果表明,该成型工艺能生产出质量稳定的胶带来满足缠绕工艺要求.

关键词: 芳纶Ⅲ纤维 , 预浸胶带 , 制品性能

F-3A/E与F-12/E复合材料圆管轴压性能对比

张阳 , 程文 , 王斌 , 王百亚 , 刘建超

宇航材料工艺

采用缠绕成型的方法制备了F-3A/E复合材料薄壁圆管,通过对比试验研究了树脂配方和增强纤维对管件轴压性能的影响,并对缠绕管件的轴压破坏模式进行研究.同时与F-12/E复合材料进行了对比分析.结果表明:(1)TH-1配方适合F-3A纤维制备复合材料;(2) F-3A/E复合材料缠绕管件轴压承载力比F-12/E复合材料管件的高16.5％～23.9％,且轴压性能具有良好的稳定性;(3) F-3A/E管件轴压破坏形式表现为脆性破坏,而F-12/E管件轴压则表现为韧性破坏模式.

关键词: 复合材料 , 缠绕成型 , 轴压

PBO-C/E复合材料的界面及压力容器性能

张承双 , 崔霞 , 李翠云 , 王百亚 , 张阳

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.02.007

研究了PBO纤维与T700碳纤维混杂复合材料的界面性能和压力容器性能.采用层间剪切强度测试和吸水率测试研究了不同混杂比对混杂复合材料界面粘接性能和吸水性能的影响.研制了PBO纤维与T700碳纤维混杂复合材料φ150 mm压力容器,对容器的水压爆破性能和轴压承栽性能进行了测试.结果表明:混杂复合材料的层间剪切强度随着混杂比增大逐渐升高,当T700碳纤维含量较低时,混杂复合材料界面粘接性能提高并不明显;混杂复合材料的吸水率介于PBO纤维和T700碳纤维复合材料之间,近似符合“混合定律”,界面数对混杂复合材料吸水性影响较大;混杂复合材料φ150 mm容器的PV/W随着混杂比增大逐渐降低,混杂工艺能够使PBO纤维复合材料容器的轴压承载性能提高31％.

关键词: PBO纤维 , 碳纤维 , 混杂复合材料 , 界面性能 , 压力容器

F-12 纤维/RE14复合材料压力容器成型工艺研究

王百亚 , 张康助 , 雷海锋 , 方东红

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2003.04.009

研究讨论了缠绕过程中几种主要工艺参数对F-12纤维/RE14配方Φ150 mm压力容器复合材料性能的影响.结果表明:采用"交替"铺层方式缠绕成型,含胶量控制在30%～40%(质量分数),缠绕张力控制在150 N～200 N,采用GPC谱图控制固化时机,得到的复合材料综合性能较好;用优化出的工艺参数进行了Φ480 mm压力容器试验 , 结果表明其容器特性系数PV/W值为 37.02 km , 纤维强度转化率高达73.26%.

关键词: F-12纤维 , 压力容器 , 成型工艺

新型改性双马来酰亚胺树脂(JM)及PBO/JM复合材料力学性能、耐热性能研究

张承双 , 王百亚 , 刘锋 , 王斌

玻璃钢/复合材料

本文研究了新型改性双马来酰亚胺树脂(JM)及PBO/JM复合材料的力学性能和耐热性能.分别采用旋转粘度计对JM树脂的粘度进行了测试,采用材料万能试验机对树脂浇铸体及PBO/JM复合材料的力学性能进行了测试,采用DMA和TGA对树脂及其复合材料的玻璃化转变温度和热分解温度进行了分析.结果表明,JM树脂具有较好的成型工艺性,能够满足复合材料干法、湿法缠绕成型工艺的要求;JM树脂具有较高的强度和模量,但固化物脆性较大,其力学性能有待进一步改善;JM树脂的玻璃化转变温度和5％热失重温度分别达到366.6和410.4℃;PBO/JM复合材料的耐热性能远高于PBO/环氧复合材料.

关键词: JM树脂 , PBO/JM复合材料 , 力学性能 , 耐热性能

国产芳纶纤维复合材料用环氧树脂体系

王百亚 , 张阳 , 王斌

宇航材料工艺

研制了一种环氧/芳香胺体系,采用DSC、固化反应动力学分析等方法对树脂体系进行了表征,并对其浇注体、复合材料NOL环以及φ150 mm压力容器性能进行了研究.结果表明,该树脂体系具有优良的浇注体力学及热性能,其拉伸强度为101 MPa,断裂伸长率达4.1％,弯曲强度为177 MPa,马丁耐热温度为142.2℃;与国产芳纶纤维的界面粘接性能良好,其NOL环层间剪切强度可以达到52.1 MPa,制备的复合材料φ150 mm压力容器PV/W值可达38.44 km.

关键词: 国产芳纶纤维 , 环氧树脂 , NOL环 , 复合材料 , 压力容器

碳纤维复合材料壳体用环氧改性有机硅涂料的研制

王百亚 , 王秀云 , 张炜

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.01.007

研制了一种室温固化环氧改性有机硅树脂涂料.研究结果显示,涂料热导率为0.266 W/(m·K),比热容为1.993 kJ/kg·K;拉伸强度为3.15 MPa;断裂伸长率为30%;并具有较好的耐烧蚀性能以及良好的附着力;该涂层短时可耐450℃的高温,并且与碳纤维/环氧复合材料之间具有良好的界面相容性;涂料采用丙酮和二甲苯作为混合溶剂,可用于碳纤维/环氧复合材料壳体表面的外热防护.

关键词: 环氧改性有机硅树脂 , 耐热 , 涂层材料 , 碳纤维复合材料

PBO纤维及其复合材料工艺性能研究

王百亚 , 杨建奎 , 方东红

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2004.05.004

介绍了PBO纤维的结构特点及部分物理性能,研究了影响PBO纤维NOL环干法缠绕成型的几种主要工艺参数,对干法及湿法两种成型方法的Ф150 mm压力容器性能进行了试验研究,对其破坏界面进行了电镜分析.结果表明:干法缠绕成型的Ф150 mm压力容器的PV/W值最高可达47.55 km,湿法缠绕成型的可以达到60.42km.

关键词: PBO纤维 , 复合材料 , 缠绕成型