上浆浓度对碳纤维缝线拉伸和耐磨性能的影响

为改善碳纤维缝线在缝合过程中起毛、断丝的情况,通过上浆对碳纤维缝线进行表面改性,提高其拉伸和耐磨性能.通过测试不同浆液浓度的碳纤维缝线的拉伸强度、钩拉强度和耐磨性,观察经耐磨测试后碳纤维的表面毛丝量,分析浆液浓度与缝线拉伸强度以及耐磨性能之间的关系.结果表明:上浆能够明显改善碳纤维缝线的拉伸性能和耐磨性能.上浆碳纤维的拉伸强度比未上浆的增加了47.7%,模拟钩拉强度比未上浆的增加了29.3%.浆液质量分数为3%、上浆率为0.32%时碳纤维的力学性能和耐磨性能最好,作为缝线用性能最佳.     

超声辅助热压制备Cf/Al复合板界面及性能研究

为了实现铝与碳纤维的无界面反应复合,以无涂层处理的碳纤维编织布和纯铝粉为原料,在低温下通过超声辅助加压复合法成功制备了碳纤维增强铝基复合板。利用OM、SEM、XRD和电子万能试验机等分析测试手段研究了热压温度对复合板的界面微观结构和力学性能的影响。结果表明:热压温度为600℃时,碳纤维与铝基体仍呈分离状态;当温度达到铝基体熔点660℃时,碳纤维出现明显灼烧,界面处出现脆性相Al4C3;而热压温度为接近熔点的640℃时,在超声的作用下,碳纤维与固态的铝基体能很好地浸润,界面处无脆性相Al4C3生成,界面的结合方式主要以溶解与润湿结合为主,部分区域为机械结合,复合板的界面结合性能和拉伸性能达到最高值,主要可以归结于载荷的传递作用和位错的强化作用。     

结构加固用CFRP片材拉伸性能的试验研究

采用几种环氧树脂和碳纤维布制成碳纤维增强复合材料片材，通过测试拉伸强度、弹性模量、伸长率，研究探讨了影响CFRP片材拉伸强度的几种因素。研究结果表明，纤维、树脂本身的力学性能指标、含胶量、浸润性能等均对CFRP片材的拉伸性能有很大影响。     

碳纤维织物与预氧丝织物的性能对比研究

首先研究了T700碳纤维斜纹织物和预氧丝斜纹织物的拉伸性能和撕裂性能,其次研究了其毛细效应,浸湿时间,吸水速率,单项传递指数和透气性。结果表明:T700碳纤维斜纹织物的拉伸性能,撕裂性能,毛细效应,浸湿时间,吸水速率,单项传递指数均优于同织物组织的预氧丝斜纹织物,但碳纤维织物的透气性比预氧丝织物差。     

电阻法在单丝碳纤维复合材料体系界面相传载能力评价中的应用

为研究纤维增强树脂基复合材料中界面相应力传递性能差异,对T300碳纤维单丝进行拉伸实验,同步测量碳纤维单丝的电阻和应变对应关系,采集的数据表明二者存在线性关系,通过计算得到其灵敏系数K.然后搭建二维加载平台对斜十字模型进行拉伸,并通过数码偏光显微镜实时观察加载状态下的应力分布,结果表明中心区域应力均匀.在此基础上,将单丝碳纤维电阻测量法和斜十字模型相结合,利用灵敏系数确定斜十字模型中碳纤维与基体的界面相剪切应力,结合电阻法中灵敏系数来确定单丝复合材料体系界面相应力传递效率,结论实现了混合载荷下界面相力学性能的测量.     

新型复合材料单向板拉伸力学性能测试新技术

介绍了使用万能材料试验机,测量不同厚度高强度、高模量碳纤维单向板拉伸性能的技术;总结了应变测量方法、试验加载方式、试样装卡技巧;分析了不同铺层层数对高强度、高模量碳纤维复合材料单向板力学性能测试的影响.可供研究新型复合材料的力学性能时参考.     

高模低缩涤纶帘子线的动态力学性能研究

对不同公司生产的高模低缩(HMLS)涤纶工业丝进行了循环往复拉伸测试,模拟轮胎帘子线在轮胎变形过程中所受的往复拉伸,分析不同工艺生产的HMLS涤纶帘子线的动态力学性能,其耐热性能、热收缩性能、耐疲劳性能和生热性能不同,为轮胎设计人员选择骨架材料提供参考.     

电爆炸丝的爆炸电特性试验研究

通过分析金属丝电爆炸过程,得到金属丝电爆炸分为定相加热和相变加热,金属丝电爆炸所需的电流线密度与作用时间成反比,电流暂停时间与爆炸丝长度成正比;对电爆炸丝的爆炸过程进行LTspice电路仿真,构建试验系统,在15kV、1kA条件下对0.05毫米直径的康铜丝进行电爆炸试验,同步采集电压电流波形,并进行功率特性与阻抗特性的分析。分析结果表明:金属丝电爆炸分为相变、暂停、等离子放电这三个阶段,爆炸丝产生的峰值电流与爆炸丝的长度成反比。     

基于纤维包覆法制备碳纤维增强热塑性复合材料

采用热塑性长丝包覆碳纤维束和热压法制备单向碳纤维增强复合材料,测试了试样的拉伸和冲击性能,研究了长丝包覆在树脂浸润过程中缩短流程的作用。同时,采用了多向包覆法制备了聚酯/芳纶长丝包覆碳纤维束并得到单向碳纤维增强复合材料,包覆芳纶进一步提高了热塑性复合材料的力学性能,结果表明:和碳纤维增强聚酯复合材料相比,芳纶/碳纤维增强聚酯复合材料拉伸强度增加了22.8%和49.5%,冲击强度增加了65.8%和45.6%。     

碳纤维-热塑性复合材料三维打印及其自监测

为改善热塑性材料三维打印结构件的力学性能,并对其所受应力应变状态进行实时自监测,提出一种连续碳纤维-热塑性复合材料(CFTC)并联臂三维打印技术,并基于碳纤维压阻效应开展打印结构自感知特性相关研究.以东丽T300B-3000-40B连续碳纤维丝和直径为1.75mm的聚乳酸(PLA)丝为例,通过实验确定最优打印工艺参数范围;制备CFTC试样并对其进行强度测试;针对结构件常见承载形式,研究CFTC试样在轴向拉伸和三点弯曲2种状态下的自感知特性.三维打印CFTC试样比纯PLA试样具有更高的强度,最大拉伸强度提高了540%以上;所打印的CFTC试样具有良好的自感知特性,拉应变灵敏度均值为3.148,弯曲应变灵敏度均值为1.31,线性相关系数大于0.94;研究结果为高强度自感知智能结构件的制造提供了一种新的技术方法.     

不锈钢复铝板结合强度和延伸率的实验研究

实验研究了N2 气保护下加热轧制复合和辊板轧制工艺对不锈钢和铝复合板材界面结合强度及复合板深加工性能的影响。结果表明 ,N2 气保护下加热轧制复合和辊板轧制可有效提高复合板界面结合强度 ,同时使达到界面良好结合的临界变形率明显降低 ;这两种轧制工艺不仅在小变形的条件下即可实现不锈钢和铝复合界面的良好结合 ,而且能明显降低复合过程中不锈钢的变形率分配 ,有利于改善复合板的深加工性能     

不锈钢复铝板结合强度和延伸率的实验研究

实验研究了N2气保护下加热轧制复合和轧板轧制工艺对不锈钢和铝复合板材界面结合强度及复合板深加工性能的影响。结果表明，N2气保护下加热轧制复合和辊板轧制可有效提高复合板界面结合强度，同时使达到界面良好结合的临界变形率明显降低，这两种轧制工艺不仅在小变形的条件下即可实现不锈钢和铝复合界面的良好结合，而且能明显降低复合过程中不锈钢的变形率分配，有利于改善复合板的深加工性能。     

家蚕前部丝腺准静态轴向拉伸力学特性

为了研究仿生微通道的制作工艺和流动特性,提出了符合家蚕前部丝腺特征的生物软组织复合体准静态轴向拉伸力学性能测试方法。以五龄家蚕前部丝腺为试验对象,进行了准静态轴向拉伸试验,观测了拉伸试样断口形貌,测量了前部丝腺体和丝蛋白溶液纤维化过程(简称丝纤维)的准静态轴向拉伸力学性能。应用超弹性材料Ogden模型,构建了家蚕前部丝腺体和丝纤维的准静态轴向拉伸力学本构方程,利用ABAQUS软件进行了试验结果拟合,相关系数达98%以上。结果表明:家蚕前部丝腺体及其丝纤维具有优异的超弹性力学特征,且丝纤维力学性能优于丝腺体的。     

粉末废料/树脂基多轴向经编复合材料力学性能研究

研究在制备玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料时,通过加入了碳纤维环氧树脂复合材料的粉末废料,目的是提高新复合材料的力学性能。对新制备的复合材料的拉伸性能和弯曲性能进行了测试分析。结果表明,在一定的比例范围内加入粉体的废物可以提高新复合材料的力学性能。     

短切碳纤维石膏材料的制备及外加剂对其性能影响

引入碳纤维添加到石膏材料中,以改善其力学性能,同时对各种常用外加剂的用量探讨,以得出一种新型的碳纤维石膏复合材料。并分析了三种分散剂对碳纤维石膏材料抗压抗折性能的影响,即不同的减水剂,缓凝剂,防水剂对碳纤维石膏抗压抗折性能的影响。     

热轧复合板的界面结合强度的实验与理论研究

界面结合强度是影响层合板整体力学性能的主要因素,但是当层合板总厚度小,弹性模量较低,绝对刚度较小时采用常规测试方法难以获得其准确的界面结合强度.针对具有上述特点的薄层状复合材料提出了一种新的测试方法,即采用胶黏剂将测试试样固定于刚度远大于复合板以及胶黏剂的钢棒上形成对接接头,并对其进行单轴拉伸和四点弯曲测试.实验结果表明,对接接头中的胶黏剂固化时,在边缘环状区域内由于气泡的溢出而呈现理想结合状态,因此在该区域内可以承受更高的断裂应力.四点弯曲时高应力出现在该边缘区域内,因而可以测试界面结合强度高于胶黏剂平均拉伸强度的复合板的结合性能.同时由于弯曲时钢棒的弹性模量远高于胶黏剂,界面的应力分布规律和同一均匀材料的分布规律不同,常规的弯曲应力公式不再适用.依据新的变形方式和新的应力分布规律推导了新的弯曲应力公式.并针对两种具有不同界面微结构的Al/Mg/Al热轧复合板为例进行了界面结合强度的理论和实验研究及验证.     

玄武岩玻璃粉体与短切纤维对复合材料力学性能影响的对比分析

分别添加0%、5%、10%、15%、20%、25%的玄武岩粉体和短切纤维,研究添加后木质复合材料关键力学性能的变化.当粉体添加质量分数为15%时,复合板的拉伸强度达到峰值24.3 MPa,比未增强的复合板高了94.3%;而玄武岩短切纤维添加质量分数为10%时,复合板拉伸强度达到峰值18.9 MPa,比未增强复合板提高50.8%.当粉体添加质量分数和玄武岩短切纤维添加质量分数均为10%时,复合板的弯曲强度达到峰值各为41.8 MPa和39.2 MPa,比未增强的复合板各提高了43.3%和34.4%.结果表明,玄武岩粉体不仅仅价格远低于玄武岩短切纤维,其增强效果也远优于该纤维.     

爆炸复合板结合界面电化学腐蚀机理研究

针对304/Q245R和Monel400/Q345R爆炸复合板,通过金相显微镜和电化学工作站研究了结合界面处的层次结构和电化学性能。研究结果表明:两种复合板结合界面处具有典型的波状界面且存在包含旋涡的不同组织层次。通过电化学拟合数据分析可知,两种板材的耐腐蚀性能是Monel400/Q345R复合板304/Q245R复合板,且单一复合板的耐蚀性能均为复板结合界面基板,结合界面处塑性变形导致的晶粒细化和晶界比增大以及相应溶液原子具有更多的扩散通道,使表面的钝性增强,是结合界面处耐蚀性能较基板增强的主要原因。     

涤沦纤维的动态力学分析

对涤沦纤维的未拉伸丝、全拉伸丝、ＰＯＹ、ＤＴＹ分别进行动态力学——温度谱测试的论述，发现经历各种生产过程后的涤沦纤维动态力学性能截然不同，分析了涤纶纤维的结构与性能的变化。     

镁铝层合板单轴拉伸的界面结合性能研究

针对由镁合金Mg(AZ31B)和铝合金Al(5052)板热轧而成的复合板,进行了单轴拉伸时的界面结合性能层间变形行为和界面的剪切结合强度的测试,并进行了相应的理论分析.通过对比连接前组元单板的力学性能和连接后层合板的力学性能定性分析了其界面处变形不一致产生的机理,并且提出了一种新的测试方法来准确获得界面剪切结合强度,推导出了适合计算薄壁层合结构界面结合强度的公式.结果表明,界面变形不一致产生的机理是由于各组元板具有不同的力学性能.