李翠玉
,
罗岳文
,
贾静艳
,
冯亚男
,
杨雪
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.11.014
以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维为原料,在电脑横机上编织出较理想的UHMWPE纤维纬平针、罗纹、畦编针织结构织物.采用VARTM工艺、(0°,90°)3s铺层方式成功制备了六层纬平针、六层罗纹以及六层畦编UHMWPE纤维纬编针织复合材料板.对三种复合材料板的弯曲性能及其影响因素进行研究,比较并分析其弯曲应力-挠度变化曲线和破坏形式.结果表明:三种UHMWPE纤维纬编针织结构增强复合材料的弯曲应力-挠度曲线具有非线性特征,曲线均类似于抛物线;其中,纬平针织结构复合材料的弯曲强度最大,罗纹次之,畦编最小;承受弯曲破坏的主要是树脂基体,没有出现增强体断裂、撕开等现象,表明由高强聚乙烯纤维制成的增强体材料具有较强的韧性与较高的强力.
关键词:
UHMWPE纤维
,
VARTM
,
纬编针织复合材料
,
弯曲性能
吕生华
,
李第
,
段建平
,
高瑞军
,
梁国正
功能材料
用甲基丙烯酸改性环氧树脂E-51制备了UHMWPE纤维/碳纤维复合材料用基体树脂,主要研究了反应时间和催化剂用量对改性环氧树脂及复合材料性能的影响。结果表明,当甲基丙烯酸与环氧树脂摩尔比为1.1∶1.0、催化剂二乙基胺用量为0.35%（质量分数）、反应温度为110℃时,改性反应6h所得改性环氧树脂与UHMWPE纤维/碳纤维的复合材料的性能较好。用FTIR、DMA、SEM对改性环氧树脂及复合材料的结构和性能进行了表征,甲基丙烯酸改性环氧树脂对UHMWPE和碳纤维具有较好的粘接性。
关键词:
甲基丙烯酸
,
环氧树脂
,
UHMWPE纤维
,
碳纤维
,
复合材料
曾庆敦
,
何文佳
复合材料学报
为了揭示超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维增强环氧树脂基复合材料的吸湿机制,利用ABAQUS有限元软件,建立二维模型,对此类复合材料的吸湿行为及吸湿应力进行研究.模拟计算了两种不同纤维分布模型内部的水分浓度场分布;根据获得的水分浓度场,对两种模型随温度及时间变化的吸湿应力场进行了分析.结果表明:水分在两种模型中的扩散都符合Fick扩散定律,纤维按正六边形分布模型比纤维随机分布模型更早达到吸湿平衡,但后者更符合实际情况,也与实验结果比较吻合;长时间的吸湿会导致材料内部吸湿应力达到很高的水平(＞60 MPa),温度越高,越早达到吸湿平衡,应力越大,最大的吸湿应力出现在纤维聚集最密集的基体区域,纤维随机分布模型的吸湿应力水平高于纤维按正六边形分布模型.
关键词:
超高分子量聚乙烯纤维
,
复合材料
,
吸湿行为
,
吸湿应力
,
ABAQUS
,
有限元法
李翠玉
,
贾静艳
,
罗岳文
,
杨雪
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160323.002
针对高性能超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维的特性,成功编织出纬平针、罗纹、畦编3种针织物.采用真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)技术,分别制备出6层纬平针、6层罗纹以及6层畦编织物复合材料板.对3种结构复合材料进行压缩试验,并比较分析了比压缩强度-应变曲线、比压缩能量-应变曲线、比压缩能量-应变拟合曲线,分析了压缩过程中的能量吸收情况及材料的破坏形式.结果表明:纬平针结构复合材料的比压缩强度和比压缩能量均最大,其次是罗纹,畦编最小;且3种结构复合材料的压缩破坏过程均不属于脆性破坏;由于材料表现出较好的柔韧性,试样的比压缩能量与压缩应变呈线性相关;相同结构复合材料纵、横向比压缩强度-应变曲线和比压缩能量-应变曲线几乎重合.基体沿增强结构呈分层现象的破坏和树脂的塑性变形是材料的主要破坏形式.
关键词:
UHMWPE纤维
,
纬编组织
,
针织复合材料
,
压缩性能
,
VARTM
李瑞培
,
李微微
,
孟立
,
李春阳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.04.011
为增强超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂(EP)基体之间的界面粘结强度,采用重铬酸钾溶液对 UHMWPE 纤维进行表面改性并制备 UHMWPE 纤维/EP 复合材料。结果表明,UHMWPE 纤维经液相氧化后表面刻蚀痕迹明显,表面粗糙度明显增加,结晶度增加了11.3%,与乙二醇的接触角减小了14.12°。与纯环氧树脂相比,纤维含量为0.4%的未改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的拉伸强度降低18.04%,纤维含量为0.6%的液相氧化改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的拉伸强度降低51.55%,未改性 UHMWPE(纤维含量0.5%)和液相氧化改性 UHMWPE(纤维含量0.4%)纤维/EP 复合材料的冲击强度分别提升了3.29%和4.39%。当纤维含量为0.3%时,液相氧化改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的弯曲强度比纯环氧树脂增加6.55%,比未改性 UHMWPE纤维/EP 复合材料增加19%。当纤维含量由0增大到0.5%时,改性和未改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的摩擦系数先增加后减小。
关键词:
超高分子量聚乙烯纤维
,
表面改性
,
复合材料
,
力学性能
,
摩擦性能
李翠玉
,
贾静艳
,
罗岳文
,
杨雪
,
冯亚男
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.22.015
以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维为原料,实现其在电脑横机上的编织,将6层纬平针织物、6层罗纹织物以及6层畦编织物分别通过真空辅助树脂传递模塑成型技术(VARTM)复合成复合材料板.VARTM工艺的最大优点是模具简单、成本低、模具抽真空形成负压使纤维与树脂分布更均匀.综合考虑UHMWPE纤维特点及VARTM工艺的工艺条件,实验用树脂为粘度低、浸润性好的环氧树脂;为使制备的复合材料均衡对称,采用(0°,90°)3s铺层方式;成功制备出了比较理想的纬平针、罗纹和畦编UHMWPE纤维纬编针织增强复合材料,为后续UH-MWPE纤维纬鳊针织复合材料力学性能的研究及其拓展领域的应用奠定了一定的理论和实验基础.
关键词:
UHMWPE纤维
,
纬编针织复合材料
,
VARTM
张强
,
王庆昭
,
陈勇
高分子材料科学与工程
利用广角X射线衍射仪、热分析仪、小角X射线散射仪研究了熔纺UHMWPE纤维在超拉伸过程中结晶结构的演变过程.研究显示,随着拉伸的进行,UHMWPE纤维的结晶度逐渐增加,其值最终稳定在66％左右;横向晶粒尺寸逐渐下降,(110)和(200)晶面的值稳定在13.4 nm和9.7 nm左右;折叠链逐渐向伸直链转变;第一熔融峰温度逐渐提高,且在高倍拉伸下,出现第二熔融峰;纤维的取向度逐渐增加,缺陷度逐渐下降;流动性改性剂的加入仅仅改善了UHMWPE的流动性,并不影响纤维在拉伸过程中结晶结构的变化趋势.
关键词:
超高分子量聚乙烯纤维
,
熔体纺丝
,
结晶结构
