炭纤维表面处理对CF/PI复合材料界面性能的影响(英文）

在基体和成型工艺一定的条件下，炭纤维（CF）的表面状态决定了复合材料的界面性质通过空气冷等离子体处理、表面接技NA-酸酐和表面徐没涂层的方法对炭纤维进行表面改性：采用界面微脱粘测试技术表征不同表面处理方法对炭纤维／聚酰亚胶树脂复合材料界面剪切强度的影响；并应用TEM和图像处理技术对其界面进行直观表正计算出不同界面层厚度     

炭纤维表面处理对CF／PI复合材料界面性能的影响

在基体和成型工艺一定的条件下,炭纤维(CF)的表面状态决定了复合材料的界面性质通过空气冷等离子体处理、表面接技NA-酸酐和表面徐没涂层的方法对炭纤维进行表面改性:采用界面微脱粘测试技术表征不同表面处理方法对炭纤维/聚酰亚胶树脂复合材料界面剪切强度的影响;并应用TEM和图像处理技术对其界面进行直观表正计算出不同界面层厚度     

苯酚电聚合膜修饰炭纤维表面对 环氧基复合材料性能的影响

将连续炭纤维束用自制的空气梳分散成单丝状长带后, 通过采用循环伏安法的电化学方法将单体苯酚在炭纤维表面聚合成膜, 对炭纤维进行表面修饰, 以提高复合材料中炭纤维与树脂基体的界面粘结性能。红外光谱分析表明, 苯酚电聚合膜能够增加炭纤维表面的羟基、 醚键等活性官能团, 从而提高炭纤维与环氧树脂基体的界面粘结强度。与未进行表面修饰的炭纤维增强环氧树脂复合材料相比, 以聚苯酚膜修饰的炭纤维单丝带增强的环氧树脂基复合材料横向拉伸强度最大提高了90%, 纵向拉伸强度最大提高了45%, 层间剪切强度最大提高了110%。实验也表明, 将炭纤维束分散成炭纤维单丝带后能够更有效地增强复合材料的各项力学性能。      

高性能CFRP增强纤维表面状态分析及性能研究

为研究高性能炭纤维的表面特征及炭纤维与环氧树脂基体之间的界面结合,获得高性能的结构型炭纤维/环氧树脂复合材料(CFRP).采用红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱仪、单向板、NOL环、Φ150 mm压力容器等方法,对炭纤维/环氧树脂复合材料(CFRP)3种高性能炭纤维表面状态及复合材料性能进行了系统研究.结果表明,3种炭纤维表面涂层均能参与环氧基团固化反应在界面上形成化学键;UT500系列炭纤维表面轴向沟槽可与树脂基体通过物理"机械啮合"作用形成更强的界面结合;UT500-12K炭纤维/E-51单向板剪切强度为91.46 MPa,NOL环剪切强度为77.16 MPa,分别比T700-12K/E-51体系高约40%.CFRP复合材料中炭纤维的微观结构、表面活性是决定复合材料界面结合的重要因素,直接影响复合材料制品的含胶量,进而影响其综合力学性能.     

湿法缠绕用T800碳纤维复合材料基体研究

针对T800碳纤维和湿法缠绕的特点,开发了一种适合T800碳纤维湿法缠绕用的树脂基体,测试了该树脂基体与T800碳纤维制成复合材料的力学性能和耐湿热性能。结果表明,该树脂体系的粘度和适用期可满足湿法缠绕成型工艺要求,制备的T-800碳纤维复合材料界面粘接好,层间剪切强度达到101 MPa,NOL环拉伸强度高于2500MPa;单向复合材料经95℃蒸馏水浸泡150h后的平衡吸湿率低于1%、力学性能保留率高,耐湿热性能优良。     

二氧化硅纳米颗粒增强炭纤维/环氧树脂界面性能

纤维与基体间的界面性能是决定纤维增强树脂基复合材料力学性能的关键因素。采用单纤维断裂实验方法研究二氧化硅纳米颗粒对炭纤维/环氧树脂复合材料界面的增强作用。实验结果表明,涂覆在炭纤维表面和均匀分散在环氧树脂基体中的二氧化硅纳米颗粒含量分别为4.9g/m2和25%(质量分数)时,复合材料界面性能均得到改善,界面抗剪强度相比纯树脂体系分别提高了10.0%和15.0%。通过对纤维断点处双折射光斑和样品断面形貌等信息分析,可知纳米颗粒均匀分散并镶嵌到炭纤维表面沟槽中形成的锁扣结构是界面性能提高的重要原因。     

炭纤维增强树脂基复合材料模拟加速腐蚀方法的研究

对自然海洋大气环境下炭纤维/环氧树脂基复合材料的模拟加速腐蚀方法进行探索.根据已有的环境谱,初步设计实验室仿自然海洋大气环境的加速腐蚀方法,并对腐蚀前后的试样进行一系列力学性能测试及微观观察.结果表明:模拟日光、温度和湿度的共同作用会引起炭纤维/环氧树脂基复合材料表面及内部的腐蚀,并且破坏树脂基体与炭纤维之间的界面.与...     

炭纤维表面性质及上浆剂对炭纤维聚碳酸酯复合材料界面性能的影响

通过对比未处理炭纤维、氧化炭纤维、商业化环氧树脂用炭纤维和实验室用聚氨酯及环氧树脂自上浆炭纤维的表面性质和其增强聚碳酸酯层间剪切强度,研究炭纤维表面性质与上浆剂对界面结构与性能的影响。结果表明,未处理炭纤维表面官能团与树脂的浸润性最小,层剪值最低为38.1 MPa。氧化纤维表面官能团增加,浸润性提高,层剪值提高到50.6 MPa。商业化环氧树脂用炭纤维表面官能团与树脂浸润性相比氧化纤维明显提高,层剪值相当,为50.8 MPa。说明浸润性是强界面产生前提,但不是充分条件。自上环氧浆炭纤维复合材料的层剪值相比商业炭纤维更低,约为31.7～39.5 MPa,而聚氨酯上浆炭纤维表面官能团与浸润性跟商业化环氧树脂用炭纤维相当,但层剪值提升18.9%,为60.4 MPa。说明界面结合强度提高的原因更依赖于氨酯键与炭纤维表面及聚碳酸酯树脂基体均能产生强的化学作用。     

氯化锌乙醇溶液回收炭纤维/环氧树脂复合材料

采用高浓度氯化锌乙醇溶液为反应体系,高效催化降解环氧树脂基炭纤维(CF/EP)复合材料并回收炭纤维。考察反应温度与氯化锌浓度对树脂基体降解的影响,探讨环氧树脂在氯化锌乙醇溶液中的催化降解机理。结果表明,复合材料中的树脂基体完全降解,炭纤维表面微观结构基本不变,且回收炭纤维的强度最高为原始炭纤维强度的97.1%,但表面含氧官能团有所减少。     

炭纤维环氧复合材料腐蚀行为的研究

采用电化学测试、腐蚀失重测量和SEM表面微观分析等试验方法,研究了炭纤维环氧复合材料浸泡在腐蚀介质中,由于腐蚀介质的存在和作用,对炭纤维环氧复合材料腐蚀行为的影响;同时对偶接了LY12CZ铝合金的炭纤维环氧复合材料也进行了腐蚀浸泡对比试验.结果表明,炭纤维环氧复合材料在3.5%NaCl腐蚀介质中,由于氧扩散的作用,开路电位需要近10h才能达到平衡,其腐蚀电位较正,树脂及树脂与纤维界面对腐蚀介质的吸湿,导致复合材料本身腐蚀增重.浸泡1464h后炭纤维环氧复合材料的表面微观形貌变化不大;在同样的浸泡条件下,偶接了LY12CZ铝合金对炭纤维环氧复合材料的腐蚀行为基本没有影响.     

碳纳米管对PVA湿法纺丝原液的影响

对碳纳米管进行了不同程度的酸化处理,制备得到质量分数为16%的MWNTs/PVA湿法纺丝原液.用上述纺丝原液刮膜得到MWNTs/PVA薄膜.经扫描电镜观察,酸化处理后碳纳米管聚集状态变得松散.采用计算机控制粘度仪研究了原液粘度与剪切速率关系,原液粘度随剪切速率的增加而降低,为典型的切力变稀流体.采用微控电子万能试验机测定薄膜力学性能,结果表明,碳纳米管的加入改善了原液薄膜的力学性能.     

P84共聚聚酰亚胺湿法纺丝溶剂的选择

P84共聚聚酰亚胺能溶于常见的非质子溶剂进行湿法纺丝。良溶剂可以制得性能稳定的纺丝浆液,这对得到结构相对密实的聚酰亚胺纤维很重要。本文从聚合物和溶剂溶度参数的计算,P84共聚聚酰亚胺在不同溶剂中的特性黏度测试以及P84共聚聚酰亚胺/溶剂/水三元体系的相图三方面出发,比较分析了较适合P84共聚聚酰亚胺湿法纺丝的溶剂。结果表明,P84的溶度参数为10.35,与N-甲基吡咯烷酮(NMP)和N,N′-二甲基乙酰胺(DMAc)的溶度参数(分别为11.23和11.14)较接近;P84-NMP,P84-DMAc和P84-DMF的特性黏度分别是0.807,0.657和0.615;结合相图得到NMP、DMAc以及N,N′-二甲基甲酰胺(DMF)比较适合P84湿法纺丝,其中NMP最佳。     

凝固条件对干湿纺聚丙烯腈纤维微结构和性能的影响

采用干湿法纺丝工艺制备PAN纤维,考察了凝固条件对纤维微结构和性能的影响.结果表明,降低凝固浴温度、采用梯级凝固工艺.可以减缓双扩散过程;采用凝固能力较弱的乙醇作为非溶剂,可以减缓凝固成形过程.这2种改变均有利于获得皮芯差异小、性能优异的PAN纤维.     

Coaxial Wet Spinning of Boron Nitride Nanosheet-Based Composite Fibers with Enhanced Thermal Conductivity and Mechanical Strength

Hexagonal boron nitride nanosheets(BNNSs) exhibit remarkable thermal and dielectric properties.However, their self-assembly and alignment in macroscopic forms remain challenging due to the chemical inertness of boron nitride, thereby limiting their performance in applications such as thermal management. In this study, we present a coaxial wet spinning approach for the fabrication of BNNSs/polymer composite fibers with high nanosheet orientation. The composite fibers were prepared using a superac...     

湿法纺丝技术在新型载药系统中的研究进展与前景分析

随着生物医用材料的发展,载药系统不断更新。继缓释和控释给药系统、经皮给药系统、黏膜给药系统、靶向给药系统、应答式给药系统之后,载药纤维作为一种新型载药系统,通过调控纤维的材料和工艺,不仅可以实现单一给药系统的给药功能,还能够实现复合给药功能,在生物医用材料领域已经显示出巨大的应用潜力。湿法纺丝作为一种成熟的化纤制备工艺,适合聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、蚕丝蛋白等一些生物医用材料的纤维成型,将该技术应用于生物医用材料的制备已成为研究热点。对湿纺丝纤维作为新型载药系统的研究现状进行了介绍,并对湿法纺丝技术在生物医学材料领域中的研究和应用做了展望。     

锥形件柔性旋压成形时的变形力分析

采取剪切和轧压综合变形的计算方法,建立了锥形件柔性旋压力的理论计算公式,并对内旋轮施加于毛坯上的夹紧力G、旋轮进给比f等成形工艺参数对旋压力的影响进行了理论分析和试验研究.     

铜版纸湿拉毛和湿排斥性能的研究

利用IGT印刷适性仪模拟实际印刷,以铜版纸为纸样,通过改变印刷速度和润版液供给量等印刷条件,考察了3种纸样所产生的湿拉毛和湿排斥效果.结果表明,铜版纸湿拉毛和湿排斥的性能受印刷速度的影响更大.印刷速度越高,铜版纸湿拉毛倾向越小,湿排斥倾向则越明显.另外,铜版纸的优良涂布结构使得其纵横向的湿拉毛和湿排斥性能差别不大.     

To Wet or Not to Wet: That Is the Question

Wetting transitions have been predicted and observed to occur for various combinations of fluids and surfaces. This paper describes the origin of such transitions, for liquid films on solid surfaces, in terms of the gas-surface interaction potentials V(r), which depend on the specific adsorption system. The transitions of light inert gases and H₂ molecules on alkali metal surfaces have been explored extensively and are relatively well understood in terms of the least attractive adsorption interactions in nature. Much less thoroughly investigated are wetting transitions of Hg, H₂O, heavy inert gases and other molecular films. The basic idea is that nonwetting occurs, for energetic reasons, if the adsorption potential’s well-depth D is smaller than, or comparable to, the well-depth ε of the adsorbate-adsorbate mutual interaction. At the wetting temperature, T _w, the transition to wetting occurs, for entropic reasons, when the liquid’s surface tension is sufficiently small that the free energy cost in forming a thick film is sufficiently compensated by the fluid-surface interaction energy. Guidelines useful for exploring wetting transitions of other systems are analyzed, in terms of generic criteria involving the “simple model”, which yields results in terms of gas-surface interaction parameters and thermodynamic properties of the bulk adsorbate.