阳极氧化铝合金-环氧树脂动态润湿行为

对铝合金板材进行了磷酸阳极化表面处理,采用电子显微镜观察了铝合金表面形貌,采用量重法测试了铝合金/环氧树脂动态接触角,研究分析了阳极化电压与时间、浸润速度等对铝合金/环氧树脂动态润湿行为的影响。结果表明,氧化电压保持20 V不变,随着氧化时间延长,动态接触角先大幅减小然后缓慢增加;氧化时间保持20 min不变,随着氧化电压上升,动态接触角先减小后增加;阳极氧化工艺参数20 V/30min处理的铝合金板具有最小前进接触角68.63°与后退接触角10.22°,相比未处理铝合金/环氧树脂前进与后退接触角分别减小18.89和25.1°;增加铝合金浸入树脂的速度,接触角增大。     

快速和高精度透视测量玻璃纤维/树脂复合材料构件内部的离面位移

提出一种光学干涉谱域相位对照B扫描,透视测量透明或半透明玻璃纤维/树脂复合材料内部离面位移的方法。针对玻璃纤维增强树脂基复合材料,设计了一种由树脂层模仿树脂基体、气隙层模仿裂缝气隙、玻璃层模仿玻璃纤维构成的树脂-玻璃复合构件,然后以此复合构件作为标定和量化系统的标准件进行实验研究。通过对平滑或散斑表面树脂-玻璃复合构件分别进行加载前后干涉光谱的两次拍摄,完成构件内部切面的离面位移测量,测量速度快。该系统的视场范围为3.5 mm、轮廓测量分辨率为±26.6 μm、离面位移测量精度为±0.1 μm、测量深度为2.66 mm。该方法在玻璃纤维增强树脂基复合材料力学性能测量和无损检测领域应用前景良好。     

西南桦木包装材料在热处理后的润湿性能研究

通过动态接触角测量、红外光谱分析、表面粗糙度测量、扫描电镜观察和偏相关分析,研究了西南桦木的润湿性能。结果表明,木材经180℃热处理4 h后,润湿性能下降:接触角由40°增至121°,羟基和羰基数量减少,粗糙度降低;处理时间与接触角显著相关;西南桦木用作包装材料,若采用热处理,可去除有害生物,还具备疏水功能。     

碳纤维与环氧树脂润湿和黏附作用

对比分析了不同类型碳纤维与环氧树脂的接触角的变化规律, 并利用Young-Dupre法和Wu法, 分析了黏附功随温度的变化规律, 以及树脂固化对纤维/树脂润湿、黏附作用的影响。结果表明: 升高温度有利于T300、CCF、T700纤维和环氧AG80树脂的润湿, 去除纤维表面上浆剂后其表面能极性分量下降, 与AG80树脂的润湿和黏附性能变差; 在树脂体系未发生化学反应前, AG80/DDS树脂体系比AG80纯树脂与T700纤维的润湿性能好, 黏附性能差; 110 ℃恒温条件下随固化时间延长, AG80/DDS和E51/DDS树脂体系与T700纤维的浸润和黏附性能均改善。      

玻纤表面动态润湿行为

提出了采用线性回归处理分析玻纤与浸润液体动态润湿的新方法,结合高精度电子天平,表征了玻纤表面动态润湿性能。研究结果表明：在玻纤表面动态润湿过程中,随着润湿速度的增加,动态接触角有增大的趋势,玻纤与去离子水、乙二醇、760E环氧、CYD128环氧的接触角分别由66.04°、42.21°、51.31°、73.90°增加到69.05°、46.95°、74.58°、170.06°,玻纤表面可润湿性能下降。玻纤表面动态润湿过程中,黏度越大,随着润湿速度增加,可润湿性能下降越快,即玻纤与CYD128环氧体系的接触角下降96.16°,而与760E环氧树脂和乙二醇的接触角下降分别为23.27°和4.74°。基于新方法的玻纤表面动态润湿系统中,玻纤所受作用力随三相接触线移动速率和浸润液体黏度的增加而增大。     

RTM成型过程中树脂/纤维界面性能表征及分析

通过测试树脂的表面张力、碳纤维的表面能以及树脂与纤维动态接触角来分析RTM成型过程中树脂/纤维界面性能,并对比分析了树脂对涂覆溶液定型剂前后的纤维浸润性能的影响。结果显示,随着温度升高,树脂表面张力降低,纤维的表面能升高,使得树脂/纤维的动态接触角变小,利于树脂浸润单丝纤维;树脂对涂覆溶液定型剂后的碳纤维织物浸润较为困难。     

液态树脂基材料与铜基材料的界面润湿现象分析

采用静滴法观察了液态树脂基材料与铜基材料的界面润湿现象,测定了298～363 K温度范围内的接触角,计算了附着功.结果表明:接触角随时间呈下降趋势,基板表面粗糙度对接触角的影响较大,在表面粗糙度较小时,接触角随时间下降较快,平衡接触角较小;初始接触角和平衡接触角均随树脂基材料中环氧树脂含量的增加而降低;升高温度使接触角的变化速率加快,加入树脂后的液体的平衡接触角对温度更加敏感;附着功随着时间的延长逐渐增加,但随着温度的上升而减小.     

接触角测量技术的最新进展

接触角是材料表面润湿性能的重要参数之一。通过接触角的测量可以获得材料表面固-液、固-气界面相互作用的许多信息。介绍了几种常见的接触角的测量方法,并详细介绍了接触角测量技术所取得的最新研究成果。     

图像分析法测量液滴接触角

接触角是表征液体对固体润湿程度的重要参数,本文采用基于Matlab计算软件的图像分析法测量液滴接触角。首先使用图像增强、去噪、锐化手法对CCD采集到的液滴图像进行预处理;再运用Canny多阶段优化算子提取液滴轮廓线;最后以多项式为拟合框架,获得了接触角稳定状态下液滴轮廓区间和接触角测量结果。本文为接触角测量技术提供了一种有效实用的方法。     

环氧树脂-固化剂混合液体与铜基材料的润湿性能研究

采用静滴法观察了液态纯固化剂和20%树脂-80%固化剂混合液体与铜基材料的润湿行为,测定了298～363K温度范围内的接触角,评价了两种液体与铜基材料的润湿性.结果表明,接触角随时间呈下降趋势,初始接触角随着试样中环氧树脂比例的增加而降低,温度对固化剂平衡接触角的影响较小.在同样的温度条件下,加入树脂后的液体的平衡接触角小于纯固化剂的平衡接触角.