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研究了热致液晶聚酰胺(TLCPa)/聚酰胺66(PA66)原位复合材料的相容性及其成纤机理.转矩流变仪研究证实:TLCPa/PA66的粘度比小于1,利于TLCPa在基体中成纤.差示扫描量热分析(DSC)结果显示:PA66的熔点和结晶温度均随TLCPa含量的增加而下降,同时结晶度和结晶速率随TLCPa含量增加也明显降低,体系具有明显的相容特征.傅立叶红外光谱(FTIR)研究结果显示:液晶聚酰胺与尼龙66分子间存在氢键作用,并且参与形成氢键作用官能团的数量随液晶含量的增加而增加.扫描电子显微镜(SEM)结果显示:在单纯剪切流场条件下,TLCPa分散相在PA66基体中能够变形为微纤结构.

关键词: 热致液晶聚酰胺 , 聚酰胺66 , 原位复合材料 , 共混 , 氢键

分子间作用改善分子复合材料相容性

张卓 , 何伟 , 郭鸿俊 , 张文熊

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2006.z1.008

用共溶剂法制备了热致液晶聚酰胺/尼龙66分子复合材料.用DSC、FTIR、POM和SEM对复合材料的相容性进行了综合研究.DSC研究表明,不同组成共混物的熔点和结晶度均发生明显下降,当液晶含量达到50%时,共混物出现超分子液晶态,体系具有明显的相容特征;FTIR结果证实了聚酰胺液晶与尼龙66分子间氢键作用的存在;POM和SEM研究表明,由于分子间相互作用而使共混物成为共连续微结构,没有出现相分离.

关键词: 热致液晶 , 相容性 , 尼龙66 , 氢键

机身上壁板复合材料蒙皮数字化成型工艺

梅立 , 郭鸿俊 , 尹亮 , 林琳

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.04.009

为解决树脂基复合材料复杂结构件工艺难以实现问题,采用三维工艺模型设计、铺层工艺仿真、铺层样片排版与数控下料、激光投影铺层定位等数字化技术,不但从根本上改变了传统的复合材料构件生产方式,解决了工艺技术难题,而且在缩短研制周期、提高产品质量,降低研制成本等方面都取得了显著的应用效果.

关键词: 三维工艺模型 , 铺层工艺仿真 , 铺层样片排版与数控下料 , 激光投影铺层定位 , 数字化技术

国产MT700碳纤维复合材料螺栓连接强度实验研究

李桂洋 , 李健芳 , 张娅婷 , 黄智彬 , 孙宏杰 , 郭鸿俊

玻璃钢/复合材料

对国产MT700与进口T700S碳纤维复合材料单螺栓连接结构的静拉伸强度进行实验研究,分析了两种材料的栽荷-位移曲线特征、连接强度特性及破坏形式.实验结果表明:国产MT700/603层合板连接部位的承栽能力及结构稳定性均优于进口T700S/603层合板,M5及M6单螺栓连接破坏强度分另提高了12％和10％;另外,国产MT700/603层合板胶-螺混合连接有效提高了整体连接强度和安全设计裕度,胶层破坏后,M5与M6单螺栓胶-螺混合连接剩余强度系数分别达到65％和88％.

关键词: MT700碳纤维 , 复合材料 , 螺栓连接 , 胶-螺混合连接

脱蜡处理对石英布/氰酸酯复合材料的性能影响

石佩洛 , 王飞 , 逄锦程 , 凌辉 , 蒋文革 , 郭鸿俊

玻璃钢/复合材料

对石英纤维布进行了高温脱蜡处理,并制成了石英布增强氰酸酯树脂基预浸料及其复合材料,对比了脱蜡处理前后预浸料的理化性能和工艺性的变化,以及复合材料介电性能和力学性能的变化.结果表明,脱蜡处理后的石英布/氰酸酯预浸料的工艺性能更好,复合材料的介电性能保持不变,力学性能显著提高,其中弯曲强度提高31％,层间剪切强度提高16％,脱蜡后界面结合更好.

关键词: 脱蜡处理 , 石英纤维 , 氰酸酯 , 介电性能 , 力学性能

三种T700级碳纤维及其复合材料性能比较

李桂洋 , 李健芳 , 杨云华 , 郭鸿俊 , 孙宏杰

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2016.04.008

对MT700、T700-A及T700-B三种碳纤维拉伸性能、表面形貌、单向板力学性能及网格加筋圆筒轴压稳定性进行逐级对比研究.结果表明:MT700碳纤维拉伸性能达到同级别进口碳纤维水平且具有高模量特征;MT700碳纤维表面均布沟槽的结构特点使得MT700/603复合材料体系表现出良好的界面性能和拉伸-压缩匹配性,单向板压缩强度、层剪强度及弯曲强度均明显高于T700-A/603和T700-B/603;MT700/603网格加筋圆筒轴压破坏强度及模量分别达到870 kN和108.2 GPa,相比于T700-B/603分别提高11.5％和33.1％.MT700碳纤维更适用于制备航天领域结构复杂承力构件.

关键词: MT700碳纤维 , 复合材料 , 力学性能 , 网格加筋圆筒 , 轴压稳定性

一种80℃固化环氧树脂体系的非等温固化动力学

樊孟金 , 周宇 , 尚呈元 , 蒋文革 , 郭鸿俊

宇航材料工艺 doi:10.12044/j.issn.1007-2330.2017.03.005

采用非等温DSC研究了80℃固化环氧树脂体系LTCEP的非等温固化行为.采用Gaussian-Lorentzian加和模型对DSC曲线进行分峰处理,采用Flynn-Wall-Ozawa法确定不同阶段反应的活化能随转化率的变化情况.然后采用Málek方法研究不同阶段反应的非等温固化动力学,得到树脂体系总的反应速率方程并预测树脂体系在不同温度下的固化行为.最后采用拉伸测试表征了LTCEP体系的力学性能.非等温DSC结果表明该树脂体系的DSC曲线可用三个独立的放热峰进行叠加来拟合;三个阶段反应活化能随转化率的变化均不明显,其活化能平均值分别为85.98、84.85和87.16 kJ/mol;~esták-Berggren模型可很好地描述该树脂体系在不同阶段的固化行为.预测LTCEP在150℃下3 min、140℃下5.5 min即可达到90％转化率.拉伸测试结果表明LTCEP经80℃固化后拉伸强度和断裂伸长率分别为(51.34±11.78) MPa和(1.23±0.34)％,125℃后处理对拉伸性能影响不大.

关键词: 环氧树脂 , 80℃固化 , 固化动力学 , DSC