热膨胀工艺硅橡胶芯模对复合材料圆管成型的影响

在建立硅橡胶芯模尺寸及工艺间隙设计公式的基础上,采用硅橡胶热膨胀工艺制备了碳纤维/双马树脂复合材料圆管,考察了不同厚度硅橡胶芯模对成型过程温度分布及预浸料铺层内部树脂压力的影响,并分析了圆管的成型质量。结果表明：硅橡胶芯模的厚度对温度分布影响较大,厚度为5mm时,温度分布比较均匀;铺层内的树脂压力能够达到设计压力,但不...     

纤维增强热塑性树脂预浸料的制备工艺及研究进展

热塑性复合材料因冲击韧性高、环境适应性强、可回收利用等优点,被广泛应用于汽车制造、航空航天、国防军工等领域。但因热塑性树脂加热熔融后较高的黏度使其很难与纤维充分浸渍。预浸料作为制造复合材料的中间材料,现阶段制备工艺已相对成熟,预浸料中纤维已被树脂浸润,因此通过预浸料制备的复合材料孔隙率较低。本文介绍了现阶段常用的热塑性预浸料制备方法及各自的优缺点,包括溶液浸渍法、熔融浸渍法、粉末浸渍法、薄膜叠层法、纤维混杂法以及反应链增长浸渍法。阐述了热塑性树脂熔体浸润纤维的浸渍机理,对浸渍机理的部分研究成果进行了概括。概述了浸渍温度、浸渍压力和牵引速率对预浸带性能的影响。最后指出了国内预浸料生产中存在的主要问题,未来可采用多学科结合、纤维树脂改性、对浸渍过程进行计算机模拟等方法促进热塑性预浸带的产业化发展。     

48″溶液法织物预浸机工艺稳定性研究

着重比较了不同批次预浸料的性能，进而评价了４８″溶液法织物预浸工艺稳定性。为批量生产质量合格的预浸料提供了依据。     

树脂体系与预浸料的发展

四川省新万兴碳纤维复合材料有限公司(以下简称“新万兴公司”)是一家专业化生产复合材料的高科技民营企业,位于四川省乐山市夹江县经济技术开发区,毗邻乐山和峨眉山.新万兴公司成立于2009年,占地面积30万m2,总投资12亿元.自创办以来,新万兴公司以研究、开发和生产高性能树脂基体、各种预浸料、先进民用复合材料为己任,举全力打造西部地区乃至全国规模最大、技术最先进的高科技复合材料企业.     

热熔法制备预浸料树脂基体的研究

本文向Ag-80/DDS体系中加入新型热塑性树脂PES,研究了体系中PES的含量对其性能的影响,从而发现当Ag-80:DDS:PES=100:55:10时,体系的力学性能、热性能与原体系相比无明显变化,而成膜性能、抗湿性能有显著提高,适于热熔法制备预浸料。     

热压罐零吸胶工艺树脂压力在线测试及其变化规律

针对碳纤维缎纹布/环氧914预浸料热压罐零吸胶工艺,采用热压成型过程树脂压力在线测试系统监测树脂压力的大小与分布,分析了真空、外加气压对树脂压力的作用规律,通过显微观察研究了真空及外加气压对孔隙缺陷的影响。实验结果表明,所采用的在线测试系统可以定量分析真空在铺层内的作用程度和树脂压力的变化;零吸胶工艺树脂承担了大部分外压且沿层板厚度及面内方向分布均匀;真空通过铺层内的气路通道排出夹杂空气,其作用程度受到树脂黏流状态和铺层密实程度的影响;不同压力条件下复合材料层板孔隙状况与树脂压力的测试结果相吻合。     

碳纤维增强双马来酰亚胺树脂预浸料铺覆黏性及其储存老化行为

将碳纤维增强双马来酰亚胺树脂预浸料CCM40J/HT-280分别置于4种储存环境（真空、N₂、O₂、空气）进行室温老化实验,研究了预浸料铺覆黏性与储存环境和老化时间的关系,对不同环境下黏性失效前后的样品进行了DSC、流变、红外光谱分析。针对不同黏性级别的预浸料,采用热压罐成型工艺制备了复合材料层合板,对层合板内部成型质量及复合材料力学性能进行了研究。结果表明,真空和N₂环境储存下的CCM40J/HT-280预浸料黏性失效周期相比于O₂与空气中的样品延长约40%。DSC和流变测试结果表明,老化后树脂的交联程度大于新鲜树脂,树脂最低黏度也显著增大,O₂环境下的样品表现的更为明显;对红外光谱特征峰分析表明,O₂环境储存条件下树脂交联反应程度高于真空环境,说明O₂对双马来酰亚胺树脂室温下的老化具有促进作用。黏性失效的预浸料制备的CCM40J/HT-280复合材料内部多为层间或层内的密集孔隙,其弯曲强度下降约13.0%、弯曲模量下降约6.5%,层间剪切强度下降约10.7%。      

碳纤维/环氧预浸料摩擦滑移特性测试及其变化规律

带曲率的复合材料层合结构在制备过程中,预浸料铺层之间、预浸料铺层与模具之间会发生摩擦滑移行为,其滑移程度影响复合材料的制造质量。本文采用自行建立的预浸料摩擦滑移特性测试装置,针对碳纤维/环氧树脂预浸料体系,测试分析了不同工艺条件下,预浸料铺层与铺层之间,以及预浸料铺层与钢模具、铝模具和橡胶模具材料之间的摩擦滑移特性。实验结果表明,温度变化会改变预浸料铺层间的摩擦机制,而外压变化不改变预浸料铺层间的摩擦机制;较高的温度或较小的外加压力会减小预浸料铺层的摩擦阻力,有利于预浸料铺层的滑移运动;预浸料铺层与模具材料之间的摩擦滑移特性与模具材料的表面粗糙度有关,其摩擦阻力受温度影响更明显,而受外压影响变化较小。     

树脂体系与预浸料的发展

四川省新万兴碳纤维复合材料有限公司(以下简称"新万兴公司")是一家专业化生产复合材料的高科技民营企业,位于四川省乐山市夹江县经济技术开发区,毗邻乐山和峨眉山。新万兴公司成立于2009年,占地面积30万m2,总投资12亿元。自创办以来,新万兴公司以研究、开发和生产高性能树脂基体、各种预浸料、先进民用复合材料为己任,举全力打造西部地区乃至全国规模最大、技术最     

碳纤维/环氧树脂预浸料固化过程中的热导率测定

采用调制式差示扫描量热技术(MDSC)实现了碳纤维/环氧预浸料固化过程中的热导率(垂直纤维方向和平行纤维方向)测定。在实验基础上建立了预浸料固化过程中的热导率二元二次函数模型, 确定了热导率随温度及固化度变化的函数关系。结果表明: T800/环氧预浸料沿纤维方向的热导率为1.15~1.40 W/(m·K), 垂直纤维方向热导率为0.85~1.25 W/(m·K)。在相同温度下, 预浸料的热导率值随固化度的增大而减小; 在相同固化度条件下, 预浸料的热导率值随温度的升高而增大。验证结果表明, 拟合所得热导率二元二次函数关系用于预浸料固化过程的数值模拟时, 将提高参数的准确性。     

高导热率低膨胀复合型硅橡胶及导热填料研究进展

主要综述了高导热率低膨胀加成型硅橡胶及导热填料的研究进展。首先介绍了常见的导热填料及其基本性能,主要包括金属类、氧化物类、氮化物类、碳化物类等;详细描述了各类填料的性能特点,并指出了填料基本性能对导热系数的影响,主要包括填料的比例、尺寸、尺寸分布、形状及填料的表面性质等。其次详细介绍了提高导热系数的基本途径,主要包括导热机理介绍;基体材料研究;研发新型高性能导热填料;进行导热填料表面改性;对硅橡胶成型工艺进行优化等;然后介绍了降低热膨胀系数的一些基本途径,主要包括无机纳米粒子改性等。最后指出了目前该研究领域存在的一些基本问题及解决思路,并对未来的发展方向进行了展望。     

硅橡胶耐热性的研究进展

本文综述了硅橡胶的热氧老化机理,归纳了改善硅橡胶耐热性能的主要途径,指出了提高硅橡胶耐热性能的发展方向。     

MXene/硅橡胶复合材料的制备及导热性能

随着5G时代的来临,各类电子元器件发热功率明显增大。因此,电子元器件及设备的散热问题亟待解决,使得对高导热材料的需求日益迫切。为此,利用化学刻蚀法制备二维MXene材料(Ti3C2Tx),采用标准溶液共混法,将制备得到的MXene与硅橡胶复合,得到MXene/硅橡胶复合材料,研究了MXene添加量对MXene/硅橡胶导热性能的影响。使用SEM和XRD对MXene进行结构表征,并测试纯硅橡胶与MXene/硅橡胶复合材料的力学性能、导热导电性能和热稳定性等。结果表明：化学刻蚀法成功制备了呈经典“手风琴”层状结构的MXene,当MXene添加量为2.00wt%时,MXene/硅橡胶复合材料的热导率最高可达1.32 W/(m·K),是纯硅橡胶的4.55倍,此时,体积电阻率降低4个数量级,力学性能和热稳定性也得到了显著提高。     

外加直流电场制备导热硅橡胶

运用氢氧化铝和氧化铝颗粒偶极距对电场响应的性质,分别以氢氧化铝和氧化铝填料制备了复合导热硅橡胶。通过建立单元体导热模型并运用有限元分析法研究了填料含量对复合导热材料有效导热率的影响规律。实验结果表明:外加直流电场下制备的氢氧化铝和氧化铝为填料的复合导热硅橡胶的有效导热率分别平均提高了约30%和11%,填料体积分数增至40%~50%时电场效应逐渐消失。这说明各形状、密度等不同的各向同性填料在电场作用下沿电场方向形成链状结构,复合材料沿电场方向的有效导热率可以得到一定程度提高。     

纳米氧化锌对液体硅橡胶导热性能的改进研究

以直接沉淀法合成了纳米氧化锌(ZnO),使用硅烷偶联剂对其进行表面改性,并制备了纳米ZnO与液体硅橡胶的复合材料,对改性前后纳米ZnO的结构进行了表征,并对复合材料的相关性能进行了研究。结果表明:通过接枝反应,硅烷偶联剂可以接枝到纳米ZnO表面,改性前后ZnO的晶型不发生变化;在较低添加量的情况下,纳米ZnO可以在一定程度上提高液体硅橡胶的力学性能,当添加量为2%时,改性前后纳米ZnO制备的液体硅橡胶复合材料的导热系数可以从0.189W/m.K分别提高到0.506W/m.K和0.61W/m.K。