张兴鲁
,
王耀先
,
张小康
,
程树军
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z1.056
采用一种结构与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维相似、且对纤维表面具有良好浸润性的碳氢树脂(PCH)作基体,通过层压成型方法制得UHMWPE/PCH复合材料.研究了复合材料的力学性能、介电性能、吸湿性能及界面黏结性能.结果表明,UHMWPE/PCH复合材料介电性能优异、力学性能好、耐湿热性能较佳、界面黏结性能好,可用作高性能透微波复合材料.
关键词:
超高分子量聚乙烯纤维
,
聚合物基复合材料
,
界面黏结
,
介电性能
,
力学性能
陈善华
,
吴永嘉
,
金培鹏
材料科学与工艺
为了提高聚丙烯（PP）的强韧性能，采用熔融共混法分别制备了质量分数为0～15％的Mg2B2O5晶须（MBOw）和硼酸酯偶联剂（BE）改性MBOw填充PP基复合材料，测试了PP及其复合材料的拉伸、冲击性能，并通过红外光谱、接触角测试、扫描电镜分析等对复合材料界面作用机理进行了研究，结果表明：MBOw与BE之间存在化学和物理吸附层；PP与BE处理前后的MBOw之间不存在化学键合；BE改性MBOw／PP复合材料中PP与MBOw之间的粘附功和表面张力之比由BE表面处理前的8．7增至处理后的315.0，明显改善了基体中MBOw的分散性及其界面结合性能，提高了BE改性MBOw／PP复合材料的拉伸及冲击性能。
关键词:
硼酸镁晶须
,
硼酸酯偶联剂
,
聚合物基复合材料
,
界面结合
,
力学性能
高禹
,
王钊
,
陆春
,
包建文
,
宋恩鹏
,
董尚利
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.03.018
随着飞行器结构中碳纤维增强树脂基复合材料用量的迅速增加,其应用范围从非主承力构件逐渐扩展到主承力构件,复合材料结构中的疲劳、低速冲击和高速撞击等动态力学问题已经引起了国内外研究者的广泛关注.本文综述了典型空天环境因素与碳纤维增强树脂基复合材料的交互作用,重点探讨了其在疲劳、低速冲击和高速撞击载荷作用下的行为,简述了环境损伤与动态载荷耦合对碳纤维增强树脂基复合材料动态力学性能的影响,以期为聚合物基复合材料在空天飞行器上的应用提供有益的参考.
关键词:
树脂基复合材料
,
环境损伤
,
动态力学行为
,
断裂
,
老化
朱洪艳
,
李地红
,
张东兴
,
吴宝昌
,
陈玉勇
复合材料学报
针对某飞机上应用的典型铺层[(±45)_4/(0,90)/(±45)_2]_s和[(±45)/(0,90)_2/(±45)]_s,研究了孔隙对碳纤维增强环氧树脂基复合材料层合板的吸湿行为和层间剪切强度的影响.采用不同的热压罐固化压力制备了不同孔隙率的试样.采用显微图像分析技术对孔隙率和孔隙的微观结构特征进行了详细的分析.研究结果表明:孔隙主要分布于层间,且随着孔隙率的增大,孔隙的尺寸增大;2种层合板的吸湿率和最大吸湿量随着孔隙率的增加而增加;湿热老化和未经湿热老化的层间剪切强度都随着孔隙率的增加而下降.铺层[(±45)_4/(0,90)/(±45)_2]_s未经湿热和湿热后的层间剪切强度随着孔隙率增加分别下降6%(孔隙率:0.6%～6.3%)和9%(孔隙率:0.4%～7.0%);铺层[(±45)/(o,90)_2/(±45)]_s未经湿热和湿热后的层间剪切强度随着孔隙率增加分别下降14%(孔隙率:0.4%～6.9%)和7%(孔隙率:0.2%～8.9%).
关键词:
聚合物基复合材料
,
孔隙率
,
环境退化
,
力学性能
王会杰
,
吴大鸣
,
刘颖
,
许红
,
郑秀婷
,
庄俭
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160322.005
采用两步法反应挤出工艺制备硅烷接枝交联 MgO/高密度聚乙烯(MgO/HDPE)导热复合材料,研究了硅烷接枝、交联对MgO/HDPE复合材料的结晶性能、力学性能、耐热性、导热性能的影响,并利用FTIR和 DSC对其接枝交联、结晶情况进行表征。结果表明,交联 MgO/HDPE复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、热变形温度(HDT)分别由未交联时的20.41 MPa、1.875 kJ/m2和74.6℃提升到27.24 MPa、7.875 kJ/m2和83.5℃,并且热导率保持基本不变0.447 W/(m·K)。
关键词:
接枝
,
交联
,
聚乙烯
,
导热
,
聚合物基复合材料
,
力学性能
李玉峰
,
祝晶晶
,
高晓辉
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151203.001
为研究水性聚苯胺/叔氟丙烯酸酯(PANI/VFAc)复合涂层对Q235钢防腐蚀性能的影响,首先,以叔碳酸乙烯酯(Veova 10)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)为功能单体合成了VFAc乳液,并将其与PANI乳液混合后涂刷在Q235钢表面,制备了PANI/VFAc复合涂层;然后,采用TEM和FTIR对VFAc的结构进行了表征,采用XPS和接触角(CA)研究了复合涂层的表面性能,采用电化学方法研究了不同改性丙烯酸酯乳液对复合涂层防腐蚀性能的影响.结果表明:PANI/VFAc复合涂层的水接触角为97.56°,湿附着力等级为0,涂层表现出较好的疏水性;其腐蚀电流密度为8.72×10-8A·cm-2,电化学阻抗达到106 Ω·cm2.所得结论表明PANI/VFAc复合涂层对Q235钢具有良好的防腐蚀性能.
关键词:
聚苯胺
,
叔氟丙烯酸酯
,
水性
,
聚合物基复合材料
,
腐蚀
高禹
,
刘佳琦
,
王绍权
,
王柏臣
,
于祺
,
刘刚
,
包建文
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160405.002
以多向铺层碳纤维增强双马来酰亚胺(T700/HT280)复合材料和双马来酰亚胺(HT280)树脂为研究对象,采用刚度降的方法研究高温老化对复合材料抗疲劳性能的影响。测量了复合材料和树脂的质损率,并利用FTIR、超声C扫描和动态力学热分析仪(DMA)对高温老化前后材料的化学结构、内部损伤、动态力学行为进行了分析。实验结果表明,随着高温老化时间的延长,两种材料的质损率均呈现先迅速增加后缓慢增加的变化规律。经历长期高温老化后,树脂发生了热氧老化。HT280树脂动态力学性能的变化归因于后固化与热老化效应,T700/HT280复合材料则归因于后固化、热老化和界面脱粘的综合作用。高温老化后T700/HT280复合材料刚度下降的速率与幅度明显小于原始态,表明高温老化后复合材料的后固化与热老化的强化效应明显,导致其抗疲劳性能有一定的提高。
关键词:
树脂基复合材料
,
环境老化
,
疲劳性能
,
质损率
,
超声C扫描
张江涛
,
尚云东
,
张梅
,
刘立胜
,
翟鹏程
,
李书欣
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160823.002
通过对复合材料固化度和温度相关黏弹性本构方程的分析,定义一个能综合反映固化度和温度等对复合材料黏弹性性能影响的无量纲参数Dem.当参数Dem都大于10-2时,复合材料基体处于流动状态;当参数Dem都小于10-2时,复合材料为弹性状态;仅当部分参数Dem小于10-2而大于10-2时,复合材料处于黏弹性状态.以AS4纤维/3501-6树脂复合材料为例,基于对其参数Dem在典型固化工艺过程中的演化,研究该复合材料黏弹性性能的发展过程,发现基于参数Dem分析得到的凝胶点时间与实验结果一致.根据复合材料黏弹性性能对残余应力发展的影响,将复合材料残余应力计算分为流动阶段和黏弹性阶段,并建立了相应的状态相关黏弹性本构模型.最后通过与原始模型预测结果的比较验证了提出的本构模型,表明本文提出的计算方法与原始黏弹性本构模型计算结果一致,但大大降低了计算所需的时间和存储空间.
关键词:
聚合物基复合材料
,
固化
,
黏弹性
,
数值分析
,
残余应力
周磊
,
黎大胜
,
侯锐钢
玻璃钢/复合材料
主要目的在于利用双切口剪切强度试验法验证手糊成型的玻璃钢层合板铺层顺序以及单向布的相对体积含量对层间剪切强度的影响.实验中六种玻璃钢层合板的铺层方式分别为(UF)5、(UF,CSM,UF,CSM,UF)、(CSM,UF,CSM,UF,CSM)、(UF,CSM,CSM,CSM,UF)、(CSM,UF,UF,CSM,CSM)、(CSM)5.单向布相对体积含量依次为100％、60％、40％、40％、40％、0％.通过实验结论发现,单向布相对体积含量对层合板层间剪切强度影响较大,其中铺层方式为(UF)5的层合板通过双切口法得到的层间剪切强度高达40.768 MPa,而铺层方式为(CSM)5的层合板在双切口法中所测得的层间剪切强度却只有15.867 MPa.相对而言,铺层顺序对层合板的层间剪切强度影响相对较小.同时利用数理统计方法“秩和检验法”对大量实验数据进行了离散性分析,结果表明,在同一种铺层方式下,尽管因为不同失效形式导致数据具有较大的离散性,但这些数据仍然可以作为一个整体进行分析.
关键词:
双切口剪切强度试验法
,
树脂基复合材料
,
层间剪切强度
,
秩和检验法
王仁宇
,
关志东
,
王乾
,
蒋婷
,
黎增山
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.02.028
利用固化动力学模型对20 mm厚度和3mm厚度的ZT7H/5429碳纤维复合材料层合板进行了固化模拟,在固化过程中,20 mm厚度平板出现了温度峰值,中心温度与表面温度差不超过6℃,3mm平板温度分布均匀,温度历程与热压罐工艺温度基本一致.利用简化的温度场和等效热膨胀系数对609和90°拐角的Ⅴ型基准试件进行了固化变形模拟,并进行了Ⅴ型基准试件的固化试验.60°和90°拐角试件的固化回弹角的模拟值分别为1.58°和1.18°,试验测得的回弹角的平均值分别为1.59°和1.11°.对Ⅴ型复合材料蒙皮构件进行了固化变形模拟,并得到了补偿过的工装型面,在该工装上成型的试件与设计形状基本一致.
关键词:
树脂基复合材料
,
热压罐成型
,
固化变形
,
有限元
,
变形补偿
