几种碳纤维的表面状态表征与分析

使用扫描电镜、原子力显微镜与X射线光电子能谱仪,对T300,T700,T800,AS4四种碳纤维的表面进行物理与化学表征和分析。用扫描电镜观察得出T300,T800表面物理形态相近,T700表面较光滑但有絮状浆料,AS4表面极光滑且直径较大。原子力显微镜揭示了碳纤维更微观的形貌,T300与T800的形貌差别清晰可见。XPS定量分析技术表明,T300,T700,T800表面的活性基本相同,AS4则较差。纤维表面状态的这些差异体现在其复合材料的界面力学性能上。      

建筑物加固修复用复合材料技术

叙述了复合材料用于建筑物加固修复的重要性、优越性和应用前景。在分析大量文献资料的基础上,结合作者近期的研究工作,归纳并阐述了建筑物加固修复用复合材料技术的主要内容。较详细地介绍了加固修复用复合材料增强体技术与树脂体系技术,给出了多种纤维片材的特性,提出了相应树脂体系的工艺要求与性能要求。同时,对复合材料-混凝土界面粘结机理作了分析。联系国内情况,提出了该领域亟待开展的研究工作。      

稀释剂对环氧树脂电子束辐射固化性能的影响

对分别加入4 种稀释剂的双酚A 环氧树脂和酚醛环氧树脂的电子束辐射固化性能进行了研究。分析了稀释剂种类及含量对环氧树脂体系辐射产物的固化度、固化均匀性、固化区域大小及其动态力学性能的影响规律。结果表明: 电子束固化环氧树脂体系中加入稀释剂后, 辐射产物的固化度、玻璃化转变温度及储能模量有所下降, 但固化均匀性得到提高; 加入稀释剂的环氧树脂电子束固化区域的厚度均小于未加稀释剂树脂, 而底面直径却大于未加稀释剂树脂; 随着树脂中实际稀释剂含量的增加, 电子束固化环氧树脂固化度逐渐降低, 固化层厚度减小, 固化区域的底面直径先增加后减小。      

电子束固化环氧树脂温度效应影响因素分析

对环氧树脂电子束辐射过程中的温度特性进行了研究。利用实时3D温度场采集系统测定了辐射过程树脂体系的温度,探讨了环氧树脂化学结构、分子量、引发剂、稀释剂及其含量对体系温度的影响。结果表明,电子束作用于体系后,体系温度随辐射剂量的加大而升高,但当剂量达到某一值后,体系温度不再升高而保持恒定;此种热效应主要是由被辐射体系吸收高能电子能量引起的。树脂分子的吸电子能力取决于环氧树脂分子的化学结构,与分子量无关。加入稀释剂之后,体系会出现温度峰,且随着稀释剂含量的增多,温度峰峰顶温度升高。      

复合材料等厚层板热压成型中树脂流动过程数值模拟

树脂基复合材料热压成型过程中树脂流动在很大程度上决定着层板纤维含量、 孔隙含量以及层板尺寸 , 根据有效应力原理与达西渗流定律建立了描述复合材料等厚层板热压成型过程树脂流动与纤维密实的数学模型 , 采用有限单元方法实现了热压成型中纤维密实均匀状况的预报。分析了温度边界条件、 铺层方式对树脂流动过程的影响。结果表明: 温度边界条件对计算结果影响比较大 ; 铺层方式对层板厚度以及纤维体积分数分布规律影响非常大 ; 边界条件以及材料参数的准确性直接影响计算结果的可靠性。以 T700S/环氧 5228单向层板为例进行了实验验证 , 结果表明计算与实验结果的一致性非常好。      

模压树脂传递工艺成型制品的基本力学性能研究

本实验研究了基体中填料含量变对该工艺制得的复合材料的拉伸、弯曲等力学性能的影响,并对手糊、ＲＴＭ和模压树脂传送递三种复合材料成型工艺作了综合比较。     

风机叶片RTM 工艺模拟分析及其优化

利用RTM 模拟仿真系统对风机叶片的RTM 充模过程进行了三维模拟, 以优化其成型工艺方案。通过比较和分析叶片根部线注射和侧面线注射两种注射方式的模拟结果, 确定侧面线注射为最佳注射方式。通过比较8 个侧面注射位置的模拟结果, 优化得到最佳的注射位置、合理的溢料口位置以及选择溢料口的依据。模拟优化的RTM 工艺方案为: 叶片侧边线注射, 注口位置在距根部500 mm 处, 3 个溢料口分布在叶片根部和尖端。实际制造中采用此方案得到了满意的产品, 模拟优化RTM 工艺大大降低了复合材料构件的制造成本, 为其他类似构件的合理制备和优化设计提供了参考依据。      

纤维堆积体厚度方向浸渗特性

使用自行设计的夹具对纯树脂沿纤维织物厚度方向的毛细浸渗行为进行了初步研究。通过改变温度、纤维体积分数、纤维类型以及铺层方式,研究了树脂对纤维织物的毛细浸渗规律,并研究了纤维表面浸润剂的影响。结果表明:升高温度和减小纤维含量均有利于提高浸渗速率;而铺层方式的改变对浸渗规律的影响甚小。      

PSF/环氧共混基体体系增韧机理研究

通过对PSF/环氧共混体系剥离强度、DMA 及SEM 断口图象的分析研究, 揭示了共混体系相结构演变与脆韧转变的对应关系和增韧机理。研究表明, 当共混体系形成较均匀完整的PSF 连续网膜包覆环氧球粒分散相结构,并且网膜厚度小于0. 04 Lm 时, 体系呈现高韧性, 此时体系由断面上高韧性的PSF 网膜产生大量的塑性变形吸收能量而使体系增韧, 不同于传统“海岛结构”的增韧结构和机理, 研究结果对开发高韧性先进复合材料基体和结构胶粘剂具有重要意义。     

聚酰亚胺树脂研究与应用进展

聚酰亚胺树脂是一种耐热性高、介电性能优异、机械强度良好的高分子材料。本文中主要介绍了聚酰亚胺树脂近几年的研究与应用进展情况。包括: 用新的合成方法引入特征元素或基团, 制备出性能优异或具有某种特色功能的新型聚酰亚胺树脂; 聚酰亚胺树脂在复合材料中的应用进展; 聚酰亚胺树脂在微电子工业中的应用进展;并且提出了聚酰亚胺树脂的发展方向。