许鹏
,
费又庆
,
李伟
机械工程材料
采用酚醛树脂溶液上浆剂对沥青基炭纤维进行上浆处理,并以环氧树脂为基体制备单丝沥青基碳纤维/环氧树脂复合材料,通过单丝碎裂法试验、扫描电镜和热重分析等研究了上浆前后炭纤维的表面形貌及其复合材料的界面性能,以及断裂长度与界面剪切强度的关系.结果表明:上浆剂浓度适当时可提高其界面性能,当质量分数在1％左右时,上浆较均匀,复合材料的界面剪切强度最高,为38.86MPa；炭纤维最大概率的断裂长度区间越小或最大概率的断裂长度越小时,复合材料的界面剪切强度越高.
关键词:
单丝沥青基炭纤维
,
环氧树脂
,
上浆剂
,
单丝碎裂
,
界面性能
原梅妮
,
杨延清
,
黄斌
,
娄菊红
材料热处理学报
采用ANSYS有限元软件计算涂层法制备的SCS-6 SiC/Ti-6Al-4V复合材料内热残余应力,分析了界面性能对热残余应力的影响。结果表明：较高的热膨胀系数（CTE）导致界面层产生高的应力梯度,使环向残余应力由低热膨胀系数时的压应力转变为较高的热膨胀系数时的拉应力;界面层弹性模量的增加,使得纤维和界面层内径向残余压应力明显增加,但对基体中的残余应力影响并不大;界面层厚度的变化对基体中径向残余应力影响不大,但随着界面层厚度增加,基体中残余应力有所减小。
关键词:
复合材料
,
界面性能
,
热残余应力
,
有限元模拟
眭凯强
,
张庆波
,
刘丽
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150108
采用碳纳米管电泳沉积到碳纤维表面，达到改性碳纤维复合材料界面性能的目的．将羧基化的碳纳米管在十六烷基三甲基溴化铵的分散作用下制备成不同浓度的水溶液，在电场作用下，将碳纳米管电泳沉积到碳纤维表面．通过扫描电子显微镜、X－射线光电子能谱以及动态接触角对处理前后的碳纤维的表面形貌、表面元素及浸润性进行表征．研究结果表明，经过电泳沉积碳纳米管后，碳纤维的表面粗糙度、表面极性官能团含量及表面能都有较大提高，纤维的浸润性得到提高．对复合材料的界面性能分析表明，复合材料的界面性能在经过处理后有很大提高，当碳纳米管的质量浓度为0．1％，界面剪切强度提高了72．93％．
关键词:
碳纤维
,
碳纳米管
,
电泳沉积
,
复合材料
,
界面性能
林建辉
,
余江滔
,
LI Victor C
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150522.006
为了促进聚乙烯醇(PVA)纤维增强水泥基复合材料(PVA ECC)在热环境工程领域中的应用,通过狗骨试件拉伸试验,研究了高粉煤灰掺量的PVA-ECC热处理后的力学性能变化;采用单纤维抗拉试验、单纤维拔出试验以及单裂缝拉伸试验研究了PVA ECC性能提升的机制.结果表明:在不高于200℃的热处理后,PVA-ECC仍能实现多裂缝开裂,相比20℃,50、100、200℃热处理后的PVA-ECC复合材料的拉伸力学性能提高,其幅度为100℃＞50℃＞200℃;纤维强度不是PVA-ECC抗拉性能变化的控制因素,适当的温度处理提高了纤维与基体的化学黏结力和摩擦力,从而提高了纤维的桥接作用和裂缝的余能,进而提高了PVA-ECC的抗拉性能和摩擦耗能能力.PVA-ECC性能变化的机制分析为PVA-ECC工程设计提供了良好的理论基础.
关键词:
PVA纤维增强水泥基复合材料
,
热处理
,
应变强化
,
界面性能
,
余能
,
桥接力
纪朝辉
,
刘刚
,
王志平
,
赵夏智梓
,
李娜
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150528.005
由于复合材料具有组成多元、各向异性等特点,电热载荷作用下碳纤维复合材料内部的响应行为十分复杂.为了研究碳纤维复合材料的电热响应,首先采用自制电热损伤试验平台,测试了不同电流强度下碳纤维复丝试样的表面温度分布,获得了碳纤维复丝电阻随温度的变化规律,初步揭示了碳纤维复丝具有温敏效应.然后,考察了不同电流处理条件下碳纤维复丝拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量的变化规律,并运用SEM和FTIR对电流处理前后材料的形貌和微观结构变化进行了分析.研究结果表明:纤维在通电过程中的产热效应促进了基体的进一步固化,同时提高了复丝界面的粘结性能;然而,当电流强度过大时,复丝的拉伸强度会因纤维本体的损伤或基体及界面层的烧蚀破坏而降低,从而降低了碳纤维复合材料的性能.
关键词:
复合材料
,
电热损伤
,
温敏效应
,
界面性能
,
拉伸性能
纪朝辉
,
毕亚芳
,
路鹏程
,
王志平
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160418.005
采用复合材料电热实验机,对碳纤维/环氧树脂基复合材料(CF/EP)试样进行通电处理,同时测试其表面温度变化,并得出电阻率随温度的变化规律。对通电后的试样进行吸湿处理,获取扩散系数、饱和吸湿率与通电电流之间的关系,之后通过FTIR、弯曲性能测试以及弯曲断口的表面形貌分析研究了通电对试样吸湿行为的影响。结果表明：通电电流强度越大,CF/EP 试样表面平衡温度越高,随着温度升高电阻率呈下降趋势；经4 A (ρ=66.8 mA·mm-2)电流处理的试样,其扩散系数、饱和吸湿率均低于未处理试样,经5 A(ρ=83.6 mA·mm-2)、6 A(ρ=100.2 mA·mm-2)电流处理后,扩散系数及饱和吸湿率均高于未处理试样；小电流处理时,界面性能得到改善,提高弯曲强度,大电流处理对界面有一定损伤,降低弯曲强度,电热/湿作用下,CF/EP试样的弯曲强度下降,下降幅度与吸湿量呈正相关。
关键词:
复合材料
,
电热响应
,
吸湿特性
,
弯曲性能
,
界面性能
冯娟
,
顾轶卓
,
李敏
,
王绍凯
,
张佐光
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.05.013
针对碳纤维/环氧树脂体系,设计了在碳纤维单丝复合体系加载弱电流的方法,并通过单丝断裂实验,研究了弱电流对两种碳纤维/环氧树脂界面黏结性能的影响.结果表明:在0.60～0.67mA直流电加载一定时间后,T300B和T700SC碳纤维体系的界面黏结强度均下降,界面载荷传递效率降低,随着电流加载时间的延长,降低程度变化不明显;T300B碳纤维体系界面性能对弱电流的敏感性更高,可能与两种碳纤维的表面特性不同有关;通过对不同固化度试样加载弱电流后的界面性能进行分析,认为碳纤维/环氧树脂界面性能受弱电流影响的机理与界面区应力状态改变以及导电产生的焦耳热效应有关.
关键词:
碳纤维
,
环氧树脂
,
单丝断裂
,
界面性能
,
弱电流
