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
刘洪波
,
迪力穆拉提·阿卜力孜
,
吴旺青
,
谢磊
,
段玉岗
,
李涤尘
玻璃钢/复合材料
聚合物基复合材料以其优异的特性在各领域广泛应用,聚合物基复合材料的熔融连接技术一直是研究的重点.本文系统地综述了影响电阻焊接接头质量的加热元件、焊接压力和输入功率等工艺参数和焊接过程的温度分布情况,讨论了热固性聚合物基复合材料电阻焊接的实现及电阻焊接有限元模型的建立,展望了聚合物基复合材料电阻焊接技术未来的研究方向.
关键词:
聚合物基复合材料
,
熔融连接
,
电阻焊接
,
有限元模型
裴晓园
,
尚博
,
李嘉禄
,
陈利
,
丁刚
材料研究学报
研究了三层连接、四层连接、五层连接的碳纤维纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料在0°和90°方向的层间剪切性能,结果表明:随着纤维体积含量的增加其层间剪切强度提高.复合材料的层间剪切载荷-挠度曲线趋于线性变化,达到最大值后载荷突然下降,表现出脆性断裂的特征.层间剪切试样断口形貌的分析结果表明,增强体结构对复合材料的层间剪切性能有显著的影响,试样的剪切破坏形式是分层破坏,在各织物组之间产生的裂纹较多.
关键词:
复合材料
,
纬编双轴向多层衬纱织物
,
聚合物基复合材料
,
剪切性能
,
失效机理
王艳锋
,
康国政
,
刘宇杰
,
陈茁玮
,
徐伟
复合材料学报
对玻璃长纤维增强树脂基复合材料(玻璃纤维体积分数为40%、50%)的室温单轴时间相关棘轮行为进行了较系统的单轴应力循环实验研究, 讨论了该类复合材料在不同循环加载条件下的棘轮变形特征. 结果表明: 该类复合材料在非对称应力循环下将产生一定的棘轮变形, 棘轮应变值随外加的应力幅值和平均应力的增加而增加;玻璃长纤维的引入使复合材料抵抗棘轮变形的能力明显强于未增强树脂基体材料, 复合材料的棘轮变形量随玻璃长纤维含量的升高而下降;在室温下, 复合材料的棘轮行为也具有明显的时间相关特性, 棘轮应变值依赖于应力加载速率和峰值保持时间, 随应力加载速率的下降和峰值保持时间的增加明显增加.
关键词:
树脂基复合材料
,
长纤维
,
棘轮行为
,
时间相关
,
应力循环加载
陈茁玮
,
康国政
,
刘宇杰
,
王艳锋
,
徐伟
复合材料学报
对玻璃短纤维增强树脂基复合材料(短纤维体积分数: 28%, 40%)的室温单轴循环棘轮行为进行了实验研究, 讨论了复合材料在不同加载条件下的棘轮变形特征. 结果表明: 该复合材料在宏观层次上表现出与基体相类似的棘轮变形规律, 即在非对称应力循环下也将产生明显的棘轮变形, 并随应力幅值和平均应力的增加而增加;树脂基复合材料的棘轮行为具有明显的时间相关特性, 棘轮应变值依赖于应力率和峰值保持时间. 在建立玻璃短纤维增强不饱和聚酯树脂基复合材料棘轮行为的本构模型时必须考虑基体的黏性变形特征.
关键词:
树脂基复合材料
,
玻璃短纤维
,
棘轮效应
,
时间相关
于雅琳
,
叶金蕊
,
刘奎
,
张博明
复合材料学报
基于DIGIMAT/FE建立含孔隙复合材料细观模型,模型涵盖纤维、树脂和孔隙三相,有效反映了复合材料真实的微结构和细观材料属性,结合通用的ABAQUS/EXPLICIT对细观模型施加超声波激励.通过提取超声波在材料内传播云图,建立了单向连续纤维增强复合材料超声衰减和孔隙率的关系.以T800/环氧树脂复合材料体系为例,研究孔隙尺寸对超声衰减系数模拟结果的影响,并将数值模拟结果与解析模型得到的经验关系进行对比,验证了模型的有效性.该方法能够有效地指导实验过程,为降低复合材料孔隙率、提高其性能提供理论依据.
关键词:
树脂基复合材料
,
孔隙率
,
数值分析
,
超声衰减系数
,
细观尺度
樊威
,
李嘉禄
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20141216.002
为了探索增强体结构对碳纤维增强聚合物基复合材料(CF-PMCs)热氧老化后弯曲性能的影响,对三维四向编织碳纤维/环氧复合材料(简称为三维编织复合材料)和层合平纹碳布/环氧复合材料(简称为层合复合材料)的热氧老化性能进行了研究.利用FTIR、老化失重、弯曲测试和SEM等手段分析了热氧老化前后的试样.结果表明:热氧老化导致基体树脂的氧化断链以及纤维/基体界面结合力的退化是两种复合材料弯曲强度和弯曲模量下降的原因,弯曲强度比弯曲模量更容易受热氧老化的影响.在相同的热氧老化条件下,层合复合材料的热氧老化失重大于三维编织复合材料的,而三维编织复合材料的弯曲强度和弯曲模量保留率均大于层合复合材料的.在140℃下老化1 200 h后,层合复合材料的弯曲强度和弯曲模量保留率分别为74.7％和88.3％,而对应的三维编织复合材料的分别为79.4％和91.5％.因此,采用三维编织预制件作为CF-PMCs的增强体是一种有效的提高其热氧稳定性的方法.
关键词:
聚合物基复合材料
,
碳纤维
,
热氧老化
,
增强体
,
弯曲强度
牛一凡
,
杨赢
,
孟积兴
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160526.004
为准确测定复合材料界面结构的尺寸与性能,提出一种原位峰值力纳米力学模量成像(PF-QNM)技术,对其测试原理、校准方法和适用性进行分析,并采用PF-QNM技术对碳纤维/聚醚醚酮(T300/PEEK)、碳纤维/聚醚砜(T300/PES)和碳纤维/环氧树脂(T700/TR1219B)三种复合材料的界面尺寸和各组分原位模量进行测试.结果标明:该方法的横向分辨率可以达到纳米尺度,测得树脂、界面、纤维区域的弹性模量数值呈梯度上升趋势,区分度明显,T300/PEEK、T300/PES和T700/TR1219B复合材料界面厚度分别为(69.3±7.9)nm、(101.3±10.2)nm和(48.4±5.4)nm.实验范围内,热固性复合材料界面厚度小于热塑性复合材料.对模量成像图统计分析可得,T300/PEEK、T300/PES和T700/TR1219B复合材料的树脂区平均弹性模量分别为4.36 GPa、4.96 GPa和3.59 GPa,与其宏观弹性模量数值较为接近.
关键词:
树脂基复合材料
,
碳纤维
,
界面
,
原子力显微镜
,
模量成像
李斌太
,
邢丽英
,
包建文
,
安学锋
,
张洋
,
石峰晖
,
李雪芹
,
焦健
,
陈祥宝
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.3.010
归纳先进复合材料国防科技重点实验室在航空先进树脂基复合材料方面的应用和研究进展.研制出超薄热塑性无纺织物层间增韧技术以实现提高复合材料的CAI性能.设计出的多夹层结构具有多层吸收拓展频带的作用,使多夹层隐身复合材料的吸收频宽达1 ～ 18GHz.高韧性树脂基复合材料和耐高温复合材料技术得到发展,并形成预浸料-热压灌成型、液态成型和自动化制造技术体系.发展复合材料固化、树脂流动、固化变形等模拟优化技术,并建立复合材料数据库技术.建立先进复合材料国防科技重点实验室可在支撑航空装备研制,在航空复合材料创新引领、体系主导、基础支撑和保障应用方面发挥作用.
关键词:
微波吸收材料
,
树脂基复合材料
,
航空复合材料
,
技术体系
