木纤维增强不饱和聚酯复合材料的性能研究

采用丙烯酸(AA)对木纤维表面进行改性处理,并对改性后的木纤维进行悬浮性测试。将改性处理后的木纤维与不饱和聚酯树脂复合,制备了木纤维增强不饱和聚酯复合材料,对其进行了拉伸和冲击等力学性能测试。结果表明:木纤维含量对复合材料的力学性能影响很大。随着木纤维含量的增加,复合材料的延伸率和拉伸强度均有所提高;当木纤维含量为15%时,改性处理试剂的最佳浓度为0.15mol/L。此时,材料的延伸率和拉伸强度增加的幅度均趋于平稳,力学性能变化不明显。     

接枝偶联剂对F-12 纤维/环氧复合材料界面改性的研究

采用一种大分子接枝偶联剂对F-12 纤维表面进行等离子体接枝改性, 并采用ESCA 对改性后的纤维表面进行分析, 研究了接枝偶联剂的分子量和浓度对F-12/环氧复合材料横向拉伸强度的影响, 并结合横向拉伸的断口对改性机理进行了分析。实验结果表明: 接枝偶联剂接枝改性以后, 能够有效地改善F-12/环氧复合材料的界面结合状态, 从而提高复合材料的横向拉伸强度。      

热塑性聚合物/木纤维复合材料的研究进展

介绍了国内外关于热塑性聚合物／木纤维复合材料界面改性、在加工过程中木纤维的热稳定性以及阻燃性能等方面的研究进展，界面相容剂或偶联剂能大大提高其界面相容性，特别是马来酸酐接枝热塑性聚合物作为界面相容剂更为有效。硅烷偶联剂预处理木纤维表面对提高其热稳定性有一定的作用。     

植物纤维增强PS木塑复合材料的性能研究

以木纤维、竹纤维和聚苯乙烯为主要原料,加入偶联剂、润滑剂、增塑剂等加工助剂,经挤出注塑制备聚苯乙烯/木纤维复合材料。研究了植物纤维种类和添加质量分数、偶联剂KH-550添加质量分数对PS木塑复合材料力学性能的影响。结果表明：木纤维和偶联剂的加入都使复合材料的力学性能呈先增大后减小的趋势。当木纤维添加质量分数为25%,偶联剂KH-550添加质量为木纤维添加质量的1.5%时,复合材料具有最大的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率,分别为30.2MPa,86MPa和8.74%,缺口冲击强度随木纤维添加质量分数的增加而减小。木纤维和竹纤维填充的两种复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度相差不大。     

三种纤维改性超高分子量聚乙烯复合材料的力学性能

以未处理和偶联剂KH550处理的C纤维、SiC纤维和Al2O3纤维为填充材料,以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)为基体,用模压成型法制备了三种纤维改性UHMWPE复合材料,对复合材料的硬度、弯曲强度、拉伸强度和断裂伸长率进行了实验研究,用光学显微镜观察分析了拉伸断面形貌。结果表明,未处理的C纤维、SiC纤维和Al2O3纤维改性UHMWPE复合材料硬度较纯UHMWPE分别提高了11.76%、21%和6%。经KH550处理的三种纤维改性UHMWPE复合材料弯曲强度和拉伸强度均优于未处理纤维的复合材料,已处理的SiC纤维/UHMWPE复合材料弯曲强度和拉伸强度提高较大。KH550处理的三种纤维与UHMWPE基体界面粘接紧密,未处理纤维与UHMWPE基体粘接较差。     

接枝改性木纤维/聚己内酯复合材料的制备与性能

将木纤维(WF)经马来酸酐酯化改性后,再以过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,苯乙烯(St)与丙烯酸正丁酯(BA)为单体,在甲苯溶剂中对其进行接枝改性,然后使用密炼机将改性木纤维(MWF)与聚己内酯(PCL)复合制备复合材料。通过红外光谱、力学测试、广角X射线衍射、差示扫描量热-热重同步热分析和扫描电子显微镜研究了MWF和复合材料的结构与性能。结果表明,MWF成功地接枝上了疏水单体,当单体St与BA的摩尔比1.5∶1时,接枝率达到最大值,同时表现出较好的疏水性能;与未改性WF/PCL(20/80)复合材料相比,MWF/PCL(20/80)复合材料的拉伸强度最大增加了22%,断裂延伸率提高了718%;WF经接枝改性后,其复合材料中PCL相的晶粒尺寸、结晶度和热稳定性皆有提高;SEM分析表明MWF和聚合物基体之间的界面粘合明显改善。     

接枝偶联剂对F-12纤维表面改性的影响

用一种大分子接枝偶联剂ＭＧＣ对Ｆ－１２进行等离子体接枝改性,研究了ＭＧＣ的分子量和浓度对改性后的Ｆ－１２／环氧复合材料层间剪切强度的影响,还通过ＥＳＣＡ对改性机理进行了分析,实验结果表明：一定分子量的ＭＧＣ能够明显提高Ｆ－１２／环氧复合材料层间切强度。     

WF／PVC木塑复合材料理化性能的研究

选用废弃木粉、聚氯乙烯塑料为原料，通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉、马来酸酐接枝共聚PVC等方法进行改性模压制备木塑复合料，并初步研究了其理化性能。结果表明，经改性剂处理复合材料的拉伸强度、冲击强度、吸水率及厚度膨胀率等理化性能均比改性前有所提高。经硅炕偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉再分别与马来酸酐接枝共聚PVC树脂...     

WF/PVC木塑复合材料理化性能的研究

选用废弃木粉、聚氯乙烯塑料为原料,通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉、马来酸酐接枝共聚PVC等方法进行改性模压制备木塑复合料,并初步研究了其理化性能。结果表明,经改性剂处理复合材料的拉伸强度、冲击强度、吸水率及厚度膨胀率等理化性能均比改性前有所提高。经硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理木粉再分别与马来酸酐接枝共聚PVC树脂进行复合所制备的复合材料的性能明显优于单一种改性的性能。同时采用FT-IR、SEM对木塑复合材料进行了分析。     

炭纤维/聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

分别采用热空气氧化后经钛酸酯偶联剂处理炭纤维(CF)和氩等离子体处理聚四氟乙烯(PTFE)分散液包覆炭纤维制备CF/PTFE复合材料,研究这两种CF表面改性方法对复合材料拉伸性能及摩擦磨损性能的影响,并采用扫描电子显微镜对试样拉伸断面与磨损表面进行观察和分析。结果表明,热空气氧化后经偶联剂处理炭纤维可使CF/PTFE复合材料的拉伸强度与断裂伸长率分别提高33%和82%、磨损率下降44%,氩等离子体处理PTFE分散液包覆炭纤维可使复合材料的拉伸强度与断裂伸长率分别提高49%和100%、磨损率下降56%。     

纤维类型对纤维增强SiC基复合材料性能的影响

对比了采用先驱体浸渍法制备的三种不同纤维增强SiC基复合材料的性能差异,并从材料的微观结构特征入手分析了差异产生的原因。通过研究发现,采用Hi-Nicalon纤维增强的SiC基复合材料具有较好的性能,单向复合材料弯曲强度达到703.6 MPa, 断裂韧性达到23.1 MPa·m1/2;采用国产吉林碳纤维(JC)制备的SiC基复合材料也具有较好的性能,弯曲强度为501.1 MPa,断裂韧性为13.8 MPa·m1/2。      

聚丙烯腈纤维炭化过程中纤维表面的XPS研究

采用X射线光电子能谱（XPS）技术测定了聚丙烯腈（PAN）原丝及其在预氧化和不同炭化阶段的纤维的表面元素含量及其结合态，并对不同阶段中各元素的结合态的变化进行了分析，发现，原丝上由于表面处理存在大量Si元素，预氧化过程主要清除了原丝表面上易挥发的低分子化合物，O，N，Si的结合态未发生明显变化，在炭化过程中，C，O，N，Si则以多种结合态形式存在，在炭纤维表面上含有相当数量的含氧官能团。     

表面冷等离子体改性对纤维抗拉强度的影响

碳纤维和芳纶纤维表面冷等离子体改性的效果甚佳,抗拉强度得到显著的提高。本文还讨论了不同冷等离子体气氛及处理时间对纤维抗拉强度的影响,并提出抗拉强度提高的可能机理。     

氧化法提高碳纤维增强复合材料强度的研究

采用扫描电子显微镜和Ｘ射线光电子能谱仪对经高温氧化处理的碳纤维表面的形貌和活性基团进行研究,并用处理过的纤维制成纤维增强复合材料试样,进行了强度试验及断口分析,同时讨论了氧化法提高纤维和树脂间界面结合强度的机制。     

表面冷等离子体改性对纤维抗拉强度的影响

碳纤维和芳纶纤维表面冷等离子体改性的效果甚佳,抗拉强度得到显著的提高。本文还讨论了不同冷等离子体气氛及处理时间对纤维抗拉强度的影响,并提出抗拉强度提高的可能机理。      

碳纤维增强铝合金层压材料的研究

本文探索了碳纤维增强铝合金层压材料(CFALL)的制备工艺,并制得了具有优异力学性能、耐温、耐疲劳的层压材料.就纤维含量、纤维取向及温度等对层压材料力学性能的影响作了探讨,并对它的疲劳性能以及预应变对疲劳性能的影响进行了研究.试验表明,CFALL具有轻质、高强、耐温、耐疲劳等特点,它的拉伸、弯曲强度超过了ARALL和GLALL,它的疲劳性能与ARALL相近.     

碳纤维的表面处理

本文综述了碳纤维的表面结构与性能 ,介绍了两种通用的碳纤维表面处理方法 :电化学氧化法和等离子氧化法 ;同时也总结了碳纤维表面处理对提高碳纤维 /树脂复合材料界面的粘接机理。     

炭纤维及其复合材料的吸波性能和吸波机理

炭纤维和炭纤维复合材料在隐身技术中已经得到了广泛应用。通过分析连续炭纤维、短切炭纤维、螺旋形炭纤维、异形截面炭纤维、掺杂改性炭纤维及其复合材料的微波电磁特性和吸波性能,探讨了以上几种炭纤维的吸波机理,其中螺旋形炭纤维和异形截面炭纤维是最有发展前景的两种吸波炭纤维。     

纤维复合材料的热膨胀系数

提出了一种利用压电光声技术测量材料热膨胀系数的实验方法,并测试了单向复合材料C/C、C/Al的横向、纵向的热膨胀系数。根据已有的理论计算方法与实验结果对该方法的测试结果进行验证,证明了该检测方法的可靠性,进而又测量了C/C、C/Al材料在任一方向上的热膨胀系数。这种方法克服了理论计算过程复杂以及常规手段无法测量任一方向上热膨胀系数的缺陷。     

DETERMINATION OF FIBER CHARGE DENSITY OF ELECTRET FILTERS

Particle collection in electret filters is enhanced by electrostatic forces resulting from the embedded charge on the fibers of the filters. Currently, there is no simple method available for determining the charge density on the electret fibers. Since charge on the fibers can degrade with loading or during storage, a simple evaluation technique is desirable. Aerosol consisting of organic oil mist generally used for testing HEPA filters should not be used for evaluating electret filters since organic aerosol droplets rapidly degrade the electrostatic charge effect. In this study experimental measurements of penetration were made on electret filters challenged with monodisperse, polystyrene latex spheres, PLS, of known size and charge. The experimental data on penetration were used to separate the contributions of the individual collection parameters and to determine the effective density of charge on the fibers. Collection efficiency due to mechanical filtration mechanisms was measured using filters in which the electret charge had been effectively neutralized by loading the filters with an oil aerosol. Collection due to dielectrophoretic force was obtained using aerosol with zero charge. The effective charge density on the fibers was determined by comparing measurements of penetration for particles having known size and charge with the predictions of available theoretical equations. Details of this method of determining the density of charge on the fibers are described here. Experimental determinations of charge density showed reasonable agreement with the charge densities given by the manufacturers of the tested filters.