宋艳江
,
王晓东
,
王伟
,
黄培
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2007.03.010
采用双螺杆共混挤出法,在热塑性聚酰亚胺(TPI)树脂中添加碳纤维(CF)进行复合增强,实验研究了碳纤维种类、加入量及成型方法对复合材料力学性能的影响.结果表明:碳纤维的加入能显著提高材料的常温和高温力学强度,并与碳纤维种类有关;复合材料的拉伸和弯曲强度均随着碳纤维加入量的增大而升高;相对于模压成型方法,注塑成型可获得更高强度的复合材料.由扫描电镜(SEM)观察到的材料拉伸和弯曲断面的微结构形貌,初步探讨了碳纤维的增强机理.
关键词:
碳纤维
,
热塑性聚酰亚胺
,
增强
,
复合材料
来育梅
,
王伟
,
章刚
,
宋艳江
,
黄培
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.07.008
以机械共混的方式制备了热塑性聚酰亚胺/聚醚醚酮(TPI/PEEK)共混物;用熔体流动速率仪研究了共混物的流变性能,用差示扫描量热仪考察了共混物的相容性和热性能,用广角X射线衍射仪研究了共混物的形态和结晶性能.结果表明:共混物的熔体流动指数随PEEK含量的降低和熔体温度的升高而增加;共混物为不相容体系;随TPI含量的减少,共混体系中PEEK的结晶温度和熔点分别升高,而结晶度降低,X射线衍射的结晶峰越来越明显,峰面积也随之增大.
关键词:
热塑性聚酰亚胺
,
聚醚醚酮
,
结晶
黄丽坚
,
朱鹏
,
陈震霖
,
宋艳江
,
王晓东
,
黄培
材料科学与工程学报
采用热压成型工艺制备石墨填充热塑性聚酰亚胺复合材料,考察了复合材料的力学性能及干摩擦和三种油润滑条件下的摩擦磨损性能;利用扫描电子显微镜和能谱仪观察分析材料磨损表面形貌和元素分布.结果表明:石墨的加入降低了复合材料的弯曲强度和拉伸强度,干摩擦条件下复合材料摩擦系数随着石墨含量的增大稳步降低最终保持在0.1左右;石墨含量为30%时复合材料磨损率仅为纯树脂的2.9%;油润滑条件下复合材料的摩擦系数相比干摩擦降低了一个数量级;三种润滑油均能在偶件表面形成稳定吸附膜,由于润滑油性质的差异导致材料摩擦磨损性能有所不同.
关键词:
聚酰亚胺
,
石墨
,
摩擦磨损
,
油润滑
宋艳江
,
黄丽坚
,
朱鹏
,
王晓东
,
黄培
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.02.014
采用不同硅烷偶联剂对玻璃纤维(GF)进行表面处理,制备了热塑性聚酰亚胺(TPI)复合材料,考察了纤维含量及粒径对复合材料摩擦学性能的影响,并利用SEM分析了磨损机理.研究表明:经表面处理的GF填充TPI复合材料的力学性能和摩擦磨损性能均有提高,以KH-550处理效果最好;随着GF含量的增大,KH550处理的TPI复合材料的磨损率逐渐增大,摩擦系数比纯TPI略有增大;复合材料的磨损率与摩擦系数随纤维粒径的减小而降低;SEM显示处理后的GF与基体之间形成了良好的界面,复合材料的磨损以粘着磨损与磨粒磨损为主.
关键词:
聚酰亚胺
,
玻璃纤维
,
硅烷偶联剂
,
力学性能
,
摩擦和磨损
费海燕
,
朱鹏
,
宋艳江
,
谷和平
,
王晓东
,
黄培
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.05.009
采用石墨、炭纤维填充改善热塑性聚酰亚胺(TPI)材料的导热性能,研究了填料物性对材料力学性能和导热行为的影响.在此基础上,用Nielsen理论模型和有限元方法模拟了复合材料的导热行为,进一步探讨了填料形状对材料导热系数的影响.研究表明:炭纤维、石墨填充TPI均能提高复合材料的导热性能;用Nielsen理论模型预测石墨、炭纤维填充TPI材料导热系数与实验值存在一定偏差;采用有限元法模拟二维复合材料稳态导技热行为,能有效地预测复合材料的导热系数.基于材料内部热流分布模拟分析发现,填料自身导热性能对复合材料导热行为的影响不明显;与圆形填料相比,方形填料改善材料导热性能效果显著.
关键词:
聚酰亚胺
,
炭纤维
,
石墨
,
导热系数
,
复合材料
宋艳江
,
高鑫
,
朱鹏
,
王晓东
,
黄培
复合材料学报
采用空气氧化法和硝酸氧化法对碳纤维进行表面处理,研究了碳纤维(CF)增强热塑性聚酰亚胺(TPI)复合材料的力学性能.采用Boehm滴定方法测定了经过硝酸处理后CF表面酸性官能团数量.结果表明:CF表面酸性官能团的数量随着浓硝酸处理时间的增加而增加;浓硝酸处理效果比空气氧化好,当浓硝酸处理CF的时间为20 min时,CF/TPI复合材料拉伸强度和弯曲强度分别提高10%和14%,XPS表明此时CF表面活性官能团比未处理增加35.89%.AFM表明,浓硝酸对CF表面刻蚀沟明显;SEM表明,CF与TPI基体之间形成良好的界面,CF起到了增强效果.
关键词:
聚酰亚胺
,
碳纤维
,
表面处理
,
浓硝酸
,
力学性能
高鑫
,
宋艳江
,
王晓东
,
黄培
复合材料学报
采用浓硝酸氧化和聚酰亚胺(PI)包覆复合方法对短切碳纤维(CF)进行表面改性,提高CF增强热塑性聚酰亚胺复合材料(CF/TPI)力学性能.采用比表面积及孔容分析、原子力显微镜、扫描电子显微镜、热重分析仪研究了CF表面处理前后结构和形貌的变化.结果表明:CF经浓HNO3处理后比表面积增加144.2%,CF表面沟壑加深;复合处理后有PI层包覆在CF表面;包覆处理后CF耐热性能提高.力学性能测试表明,经过包覆处理后CF/TPI复合材料的拉伸强度比未处理的提高11.34%,弹性模量提高109.2%,弯曲强度提高18.78%,冲击强度提高74.15%.
关键词:
聚酰亚胺
,
碳纤维
,
复合处理
,
包覆
,
力学性能
