林铁松
,
贾德昌
,
何培刚
,
王美荣
硅酸盐通报
本文制备了短碳纤维长度为7 mm的预制体,然后再与铝硅酸盐聚合物配合料复合制备了纤维含量分别为3.5vol%、4.5vol%和6.0vol%的短碳纤维强韧的铝硅酸盐聚合物基复合材料.通过对复合材料三点弯曲力学性能测试以及测试过程中试样拉伸侧面微观裂纹的原位观察,对复合材料的力学性能,韧化机理以及断裂行为进行了研究.研究发现,纤维的加入极大的改善了复合材料的强度和韧性并使复合材料呈现"伪塑性"断裂特征.原位观察表明,弯曲测试过程中复合材料拉伸面会产生大量的次生裂纹并逐步扩展.随着载荷达到最大值,主裂纹产生并导致次生裂纹处应力出现下降,致使次生裂纹扩展停滞并呈现一定程度的闭合.复合材料拉伸面次生裂纹的萌生及扩展是复合材料具有较大断裂功的主要原因.随着复合材料模量的增加,复合材料拉伸面次生裂纹的扩张幅度逐步缩小,变形能力减弱.
关键词:
铝硅酸盐聚合物
,
短碳纤维
,
原位观察
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强韧化机理
,
断裂行为
何培刚
,
林铁松
,
王美荣
,
贾德昌
硅酸盐通报
采用料浆浸渍辅助超声处理工艺成功制备了单向碳纤维增强无机聚合物基复合材料,并在1100 ℃、1200 ℃、1300 ℃和1400 ℃下对其进行高温处理.研究了无机聚合物和复合材料的热稳定性、相演变过程、力学性能变化等.结果表明,经高温处理后复合材料和无机聚合物均完成陶瓷化过程,析出白榴石晶相,并且由于碳纤维和基体之间界面反应的存在,与无机聚合物相比复合材料具有较差的热稳定性.随处理温度的提高,复合材料力学性能先升高再降低,经1200 ℃高温处理后复合材料达到最高的弯曲强度和断裂功,比处理前复合材料分别提高了28%和11%;高温处理后复合材料强度的提高主要是由于基体完成陶瓷化,基体和纤维的界面结合强度提高,界面能够有效传递载荷;随处理温度继续升高,界面反应造成碳纤维损伤严重,并且由于基体和碳纤维热失配形成的残余应力也逐渐升高,二者共同作用造成复合材料性能急剧下降.
关键词:
无机聚合物
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单向碳纤维
,
高温处理
,
力学性能
,
断裂行为
王美荣
,
林铁松
,
何培刚
,
贾德昌
硅酸盐通报
本文由热重-差热分析(TG-DTA)确定了高岭土的活性转化的温度范围为737～900 ℃,并在此温度范围内对高岭土进行了不同温度的热处理,将获得的偏高岭土通过X射线衍射(XRD)分析了其物相变化,并通过拉曼光谱表征了其活性.研究结果表明:当在热处理时间相同,热处理温度由800 ℃升高至900 ℃的条件下,偏高岭土的非晶"馒头峰"向左偏移1°;温度由800 ℃升到900 ℃保温4 h的偏高岭土除了466 cm-1波数处的谱峰外,其余各波数处均出现相同的谱峰,900 ℃热处理的偏高岭土在466 cm-1波数处出现了Si-Obr-Al间桥氧弯曲振动谱峰;谱图的高频区(800～1200 cm-1)中没有硅氧四面体结构单元的对称伸缩振动的谱峰.所以738～900 ℃为偏高岭土的活性转化的温度范围,在此温度范围对其进行热处理,随着热处理温度的升高其活性增大.
关键词:
偏高岭土
,
拉曼光谱
,
活性
