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为了描述纤维强度与长度的关系,采用改进的Weibull统计方法对不同长度纤维的强度数据进行了处理.该方法有效地利用实验数据,将不同标距下的实验结果统一处理,并采用迭代步骤求取Weibull参数.由于将长度和拉应力作为统计参数,得到的纤维断裂失效函数综合反映了纤维长度和拉伸应力对失效概率的影响,更好地描述了强度与长度的分散关系.通过对芳纶APMOC和PBO的单丝拉伸实验验证了改进统计方法的优越性.

关键词: Weibull分布 , 强度 , 长度 , 迭代 , 形状参数

芳纶APMOC的热老化

李海斌 , 阳建红 , 董进辉 , 郭明映

高分子材料科学与工程

采用高温干燥箱在100℃、120℃、150℃条件下研究了热老化对阿莫斯(APMOC)结构与性能的影响,并对老化试样进行了单丝拉伸测试及相应的结构分析.实验表明,在实验温度范围内,APMOC不存在明显分子结构的变化;在100℃,120℃处理条件下,由于结晶度的增加,纤维性能有轻微上升,而150℃处理使力学性能下降,且强度变化比模量变化明显;热老化对纤维性能影响的总体趋势是使其脆化,伸长率下降,通过老化前后拉伸断口的扫描电镜(SEM)观察结合纤维自身皮芯结构的特点,解释了老化前后纤维失效形式从原纤劈裂到脆性断裂的微观机理.

关键词: 阿莫斯 , 热老化 , 伸长率 , 原纤化 , 脆化

湿热老化对APMOC纤维拉伸性能的影响

石增强 , 阳建红 , 郭明映 , 李海斌

材料科学与工程学报

通过湿热老化试验,研究了APMOC纤维吸湿性能、拉伸强度、断裂延长率以及弹性模量随老化时间的变化.结果表明:经湿热老化后,APMOC纤维的吸湿特性符合Fick第二定律,拉伸强度、断裂延伸率呈明显下降趋势.利用扫描电镜(SEM)对拉伸断口进行了分析,发现湿热老化前期,湿热对APMOC纤维主要是增塑作用,后期主要是脆化作用.对不同湿热条件进行比较,80℃、相对湿度85%时,APMOC纤维性能变化更为显著.

关键词: APMOC纤维 , 湿热老化 , 拉伸性能 , SEM

F-12纤维的吸湿行为

阳建红 , 董进辉 , 李海斌 , 石强 , 郭明映

复合材料学报

在60℃、80℃相对湿度90%环境条件下对F-12纤维进行了湿热老化实验,研究了长时间老化时纤维吸湿规律.通过ATR-FTIR光谱分析了湿热老化后水对F-12纤维化学结构的影响以及水在纤维中可能存在的方式,探讨了吸湿机制,实验研究了纤维单丝拉伸强度的变化,并采用SEM观察了纤维表面及拉伸断口形貌.结果表明:F-12纤维长时间的吸湿属于2阶段吸湿,吸湿初期符合Fick第二定律,后期偏离,吸湿2500 h后仍没达到平衡;水分子对F-12纤维的化学结构没有造成明显的破坏,老化2500 h后F-12纤维表面变得粗糙,出现了一些沟槽,老化后期断口呈现出脆性与原纤化复合的特征;拉伸断裂强度并非持续减小,而是在起伏波动中减小.

关键词: F-12纤维 , 吸湿规律 , ATR-FTIR , SEM , 吸湿机制 , 拉伸强度

F-12纤维的湿热老化及拉伸性能

董进辉 , 石增强 , 郭明映

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.04.019

通过湿热老化研究了F-12纤维在60、80℃相对湿度90%环境条件下的吸湿行为,并研究了此条件下拉伸强度、断裂伸长率以及弹性模量随老化时间的变化规律.结果表明:F-12纤维的吸湿行为符合Bagley和Long提出的两阶段吸湿模型;拉伸强度、断裂伸长率以及弹性模量在老化过程中并非呈持续下降趋势,而是起伏波动的,弹性模量与拉伸强度总体上有相同的波动规律;湿热老化中温度对拉伸强度影响较为明显,拉伸强度随着温度升高而降低,但温度对模量、断裂伸长率变化的影响规律不明显.

关键词: F-12纤维 , 湿热老化 , 拉伸性能