高军鹏
,
何先成
,
安学锋
,
张晨乾
,
益小苏
,
党国栋
,
陈春海
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.4.013
使用动态力学分析仪(DMA)、扫描电子显微镜(SEM)对具有形状记忆的含氟聚醚醚酮(6F-PEEK)改性环氧树脂的动态热力学行为和组分之间的相分离形貌进行了研究.动态力学-温度谱图表明,在130℃和223℃存在两个内耗峰,分别对应6F-PEEK和环氧树脂的玻璃化转变温度.具有较低玻璃化转变温度的6F-PEEK充当可逆相,具有较高玻璃化转变温度的环氧树脂充当固定相.材料在变形时,6F-PEEK的能量变化主要是熵的变化,而环氧树脂主要是内聚能的变化.熵值增大和内聚能的释放是材料完成形状记忆过程的驱动力.随6F-PEEK含量的增加,动态力学-温度谱图上的内耗峰的强度增加,表明在变形温度下有更多的6F-PEEK分子链段发生运动,材料的弯曲变形幅度增大.
关键词:
热力学
,
链段运动
,
变形温度
,
形状记忆
陈蔚
,
张晨乾
,
成理
,
李察
,
叶宏军
玻璃钢/复合材料
主要研究了低成本树脂膜熔渗工艺(RFI)5228A高温环氧树脂和标准5228A环氧树脂的粘温性能和制膜性能,然后将RFI专用5228A/CCF300复合材料的力学性能与标准5228A/CCF300的力学性能进行对比.研究结果表明,经过对标准5228A环氧树脂的配方进行适当的调整而制成的RFI专用5228A树脂的粘温性能及制膜性能能够满足RFI工艺要求.其浸渍工艺为120～130℃,工艺期为60min,RFI专用5228A/CCF300碳纤维复合材料的力学性能值的批次稳定性好且与标准5228A/CCF300复合材料相当.
关键词:
5228A环氧树脂,树脂膜熔渗透成型
,
粘温性能
,
力学性能
高军鹏
,
邓华
,
何先成
,
张晨乾
,
安学锋
,
益小苏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.z1.028
以具有形状记忆特性的改性环氧树脂为基体,通过对其进行纤维增强,制备了一种具有形状记忆特性的炭纤维复合材料.动态机械力学分析(DMA)结果表明,材料具有两个玻璃化转变温度,分别是132℃和223℃.材料的热变形温度确定为两个玻璃化转变温度之间,150℃.在此温度下,可实现材料的变形与回复.材料的形状记忆固定率和形状回复率分别为96-99％和100％,材料的形状回复时间在10分钟之内.
关键词:
形状记忆
,
复合材料
,
变形
,
回复
闫丽
,
安学锋
,
董慧民
,
张晨乾
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.04.006
基于“离位”增韧技术,将“离位”增韧剂聚醚砜(PES)均匀地附载在碳纤维织物上,采用RTM工艺制备了Cf/BMI复合材料(U3160/6421),通过低速冲击、DMA、SEM和基本力学性能测试分析,研究了PES对U3160/6421复合材料性能的影响.结果表明,采用PES附载的ES-Fabric织物制备的复合材料具有良好的增韧效果,其CAI值提高了85％.由于PES的加入,在复合材料层间出现了PES和树脂BMI6421的相反转结构,改善了复合材料的损伤阻抗,提高了复合材料的损伤容限,并且“离位”层间增韧对复合材料的力学性能影响不大.
关键词:
聚醚砜
,
“离位”增韧
,
BMI树脂基复合材料
,
低速冲击损伤
,
力学性能
陈蔚
,
成理
,
张晨乾
,
李察
,
叶宏军
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.6.007
采用经过改性的低成本树脂膜熔渗工艺(RFI)用5228A高温环氧树脂体系,以国产纤维CCF300碳纤维为增强材料,对改性后的RFI专用5228A环氧树脂体系的RFI工艺参数进行研究.对5228A树脂体系RFI成型的全部过程中渗透浸渍纤维和树脂固化成型两个基本工艺的树脂体系的黏温性能、浸渍压力、CCF300纤维预制体的压缩特性以及固化动力学和固化工艺参数等因素的研究表明:改性后的RFI专用5228A环氧树脂体系能够完全满足RFI工艺的要求.RFI专用CCF300/5228A碳纤维复合材料的最佳浸渍工艺为(125±3)℃,(0.1±0.02) MPa下,保温90min;树脂固化成型的最佳工艺参数为:加压至(0.5±0.02)MPa,然后升温至(190±3)℃,恒温90min.整个工艺过程中的升温速率保持在1 ～1.5℃/min之间.
关键词:
改性5228A环氧树脂
,
树脂膜熔渗透成型
,
固化动力学
,
复合材料
董慧民
,
益小苏
,
安学锋
,
张晨乾
,
闫丽
,
邓华
复合材料学报
综述了纤维增强热固性聚合物基复合材料(PMC)层间增韧的最新研究进展.热固性复合材料由于基体树脂高的交联密度而呈脆性,表现出低的冲击损伤阻抗和损伤容限特征.柔性聚合物层间增韧是改善聚合物基复合材料层间断裂韧性和抗冲击性的有效手段,且不会降低热固性树脂的热性能和高模量.目前有3种层间增韧方法:颗粒增韧、聚合物纤维增韧和薄膜增韧.讨论了3种方法的概念、实施方案、增韧机理及研究成果.最后重点阐述了创新性的复合材料“离位”增韧思想,介绍了具有全部自主知识产权的“离位”复合材料高性能化技术体系,包括预浸料和液态成型两大复合材料产品系列.
关键词:
聚合物基复合材料
,
层间增韧
,
聚合物颗粒
,
聚合物纤维
,
聚合物薄膜
,
离位增韧
,
液态成型
,
预浸料
张晨乾
,
陈蔚
,
关志东
,
叶宏军
,
黎增山
玻璃钢/复合材料
以BA9913树脂的全动态DSC扫描实验为基础,结合半经验的唯象模型获得了基于唯象模型的高韧性环氧(牌号:BA9913)树脂的固化动力学参数,建立相应的动力学模型,并测定了BA9913树脂在100℃时保温不同时间后的凝胶固化度.利用DiBenedetto方程研究了该等温条件下BA9913树脂固化度与加热时间的关系,得到其玻璃化转变温度与固化时间的关系表达式.采用测凝胶储能模量的方法得到了BA9913树脂凝胶时的固化度和玻璃化转变温度之间的关系,绘制了BA9913树脂的TTT图.在此基础上对T300/BA9913的固化工艺进行了优化,并研究了优化前后T300/BA9913复合材料的内部质量、基本力学性能及玻璃化转变温度.
关键词:
高韧性环氧树脂
,
BA9913
,
固化动力学
,
玻璃化转变温度
,
TTT图
张晨乾
,
张小会
,
蒋明学
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.05.013
以硝酸镁和硝酸铝(均为分析纯)混合物(其中Mg与Al的摩尔比为1:2)为溶质,不同体积比的蒸馏水和乙醇为溶剂(其体积比分别为3:2,1:1,2:3),制备成Mg2+浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1和0.5 mol·L-1的前驱物溶液,置于密闭容器内,分别在不同的容器压力(0.1 MPa,0.2 MPa,0.3 MPa,0.4 MPa)下用火焰喷雾热解法合成纳米晶镁铝尖晶石,借助XRD、SEM和激光粒度分析仪研究了乙醇和水的体积比、溶液浓度和容器压力对合成镁铝尖晶石粉的产量和形貌的影响.研究结果表明:合成粉末的颗粒尺寸和晶粒尺寸都随乙醇和水比值的减小而增加,其晶粒尺寸随前驱物溶液浓度的增加先减小后增大,随容器压力的变化很小,但随着压力的增加,合成粉末的团聚体增多、增大,产量明显增大.综合考虑认为,本试验的最佳合成条件是前驱物溶液中Mg2+浓度0.3 mol·L-1,乙醇和水的体积比3:2,容器压力0.3 MPa,此时得到的合成尖晶石粉末几乎都为球形,但粒度分布范围较宽.
关键词:
前驱物
,
火焰喷雾
,
热解
,
镁铝尖晶石
,
纳米晶
