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
谢宗蕻
,
张磊
,
苏霓
,
马宏毅
,
闫丽
,
崔海涛
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.01.010
采用准静态压入(Quasi-Static Indentation, QSI)实验方法对"离位"增韧复合材料层合板和未增韧层合板进行了实验研究.分析了QSI实验中层合板的损伤破坏过程,并对两类层合板的实验结果进行了对比分析.结果表明:"离位"增韧技术能够有效提升复合材料层合板的低速冲击损伤阻抗性能;准静态压入实验中,接触力-压头位移曲线上第1个接触力突降点并不对应于分层损伤的起始点;"离位"增韧层合板的增韧层能够有效延缓层间分层的出现及扩展,但当载荷接近最大接触力时,"离位"增韧层合板内部的分层损伤面积会比未增韧层合板分层损伤面积更大;当层合板发生穿透破坏时,"离位"增韧层合板试件的背部穿透损伤区域较集中,而未增韧层合板背面出现了狭长的纤维劈裂区.
关键词:
离位增韧
,
层合板
,
损伤阻抗
,
准静态压入实验
倪楠楠
,
温月芳
,
贺德龙
,
益小苏
,
张涛
,
许亚洪
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150325.004
为评价热塑性结晶聚合物聚偏二氟乙烯(PVDF)对共固化复合材料动态力学和阻尼性能的影响,首先,将PVDF负载到芳纶无纺布(ANF)上,采用共固化工艺制备了PVDF-ANF/环氧树脂(EP)结构阻尼复合材料.然后,利用动态机械分析仪测试了PVDF-ANF/EP复合材料的损耗因子、损耗模量和储能模量的温度谱;通过弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度的测试评价了复合材料的静态力学性能;通过单悬臂梁振动实验测试了复合材料的共振频率及自由振动衰减曲线,并计算了损耗因子;通过Ⅰ型、Ⅱ型层间断裂韧性实验及断面微观形貌的观察研究了复合材料的断裂韧性及增韧机制.最后,对复合材料的微观结构进行分析,探讨了其兼具力学性能和阻尼性能的结构内因.结果表明:通过在ANF表面负载PVDF,可在不引起复合材料力学性能明显下降的前提下,进一步提高PVDF-ANF/EP复合材料的阻尼性能和层间断裂韧性,复合材料的损耗因子提高了33.3％,Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧性分别提高了168％和208％.
关键词:
无纺布
,
结构阻尼复合材料
,
PVDF
,
共固化
,
离位增韧
王伟
,
陈普会
,
李念
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160307.002
为研究离位增韧对复合材料加筋板结构承载性能的影响,首先,分别对未离位增韧和离位增韧复合材料帽型长桁加筋板进行了三点弯曲试验,比较了2种加筋板的初始分层载荷、极限载荷以及试验现象;然后,利用ABAQUS建立了三维渐进失效模型,考虑长桁-蒙皮界面和复合材料层合板的失效,对界面的分层机制和蒙皮的失效过程进行了分析.结果表明:有限元结果与试验结果吻合较好,离位增韧仅能略微提高界面的初始分层载荷,但对极限载荷有较大提升;在分层起始阶段Ⅰ型拉伸模式占主要作用,随着分层不断扩展,Ⅱ型剪切模式占比持续增加,而剪切模式的高韧性正是离位增韧界面具有良好性能的重要原因.所得结论表明离位增韧界面有良好的抗剥离性能,且在剪切方向上的表现尤为突出.
关键词:
离位增韧
,
加筋板
,
三点弯曲试验
,
粘接元
,
虚拟裂纹闭合技术
倪楠楠
,
温月芳
,
贺德龙
,
益小苏
,
许亚洪
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.06.012
纳米碳材料以其优越的力学性能，高的电热传导特性引起人们极大的关注，首先将纳米碳材料 VGCF加入聚偏二氟乙烯(PVDF)中，然后将其负载到尼龙无纺布上采用共固化工艺制备碳纤维增强环氧树脂基结构阻尼复合材料。通过DMA实验，单悬臂强迫共振实验、电阻率测试、摆锤冲击实验和扫描电子显微镜下的断口形貌观察，测试并分析了复合材料层合板的储能模量和损耗因子的温度谱，共振频率及模态损耗因子、3个方向上电阻率和冲击断裂韧性。分析结果表明，通过在复合材料体系中添加 VGCF可进一步提高层合板的损耗因子和储能模量，同时明显改善复合材料在3个方向上导电性能且不明显降低其冲击断裂韧性。
关键词:
无纺布
,
结构阻尼复合材料
,
PVDF
,
共固化
,
离位增韧
,
VGCF
