苎麻纤维/玻璃纤维混杂增强不饱和聚酯复合材料的力学性能研究

采用真空辅助成型技术(VARI)制备不饱和聚酯为基体的苎麻/玻璃纤维混杂增强复合材料。通过改变层间混杂的铺层方式以及改变两种纤维的相对含量对比其力学性能,从而得到以上两种因素对力学性能的影响方式。结果表明,在相同的混杂比下,层间夹芯混杂(玻璃纤维在壳层,苎麻纤维在芯层)铺层的力学性能优于层间夹芯混杂(玻璃纤维在芯层,苎麻纤维在壳层)铺层,而层间交替混杂铺层的力学性能介于两者之间;在相同的铺层方式下,苎麻纤维相对含量与复合材料力学性能存在负相关关系,其中与拉伸性能呈现线性(一次函数)关系,与弯曲性能呈现三次函数关系。     

一种中温固化绿色固化剂树脂预浸料研究

采用松香酸酐(RMA)固化剂研制一种中温固化绿色固化剂环氧树脂,浸渍玻璃纤维织物得到中温固化绿色固化剂树脂预浸料。研究结果表明:3233C/EW250F玻璃布预浸料材料的理化性能、力学性能、燃烧性能、电性能和耐热性与3233B树脂/EW250F玻璃布复合材料性能相当,满足79AD Style 1581 Class 3 Grade B技术规范要求。     

织物处理工艺对苎麻纤维增强复合材料力学性能的影响

选取了几种不同处理工艺制作的苎麻织物,分别对比其化学组成、单丝拉伸性能,以及对比苎麻纤维增强复合材料的力学性能,最终找到最佳的增强材料用苎麻纤维织物的处理方法。结果表明:苎麻纤维被处理的越细,对纤维的力学性能损伤就越大;省去去毛以及漂白工艺,可以使复合材料力学性能有一定程度的提高;生物酶脱胶处理工艺对环境影响更小,而且与化学脱胶相比,纤维的力学性能和复合材料的力学性能基本持平。     

2.5D机织复合材料经向和纬向振动疲劳行为对比

2.5D机织复合材料抗分层、耐冲击,在航空发动机结构上具有巨大的应用前景。本文对一种2.5D机织碳纤维增强双马树脂基复合材料经向和纬向试件,开展了不同名义应力水平下的一阶弯曲共振疲劳试验。试验结果表明：经向试件的振动疲劳性能优于纬向试件,随着应力水平的提高,经向和纬向试件的寿命明显缩短,而固有频率下降百分比增加,试件内部的损伤严重程度和损伤扩展速度都随之提高。2.5D机织复合材料经向和纬向试件在共振疲劳试验过程中的主要失效模式是纱线与基体之间脱粘造成的结构完整性丧失,从而导致试件的刚度持续下降。试件内部损伤的三维电子计算机断层扫描(Computerized tomography,CT)重构图像表明,损伤散布于试件工作段区域,应力水平越高,2.5D机织复合材料经向和纬向试件内部损伤范围越大,损伤程度越高,而且纬向试件内部损伤状态比经向试件严重。利用双对数线性寿命模型,对经向和纬向试件在不同名义应力水平下的共振疲劳试验数据进行拟合,得到2.5D机织复合材料经向和纬向试件共振疲劳应力-寿命(Stress-life,S-N)曲线的数学模型,得到的S-N曲线可用于预测2.5D机织复合材料的寿命。     

基于异构联苯二酐的热塑性聚酰亚胺性能研究

制备了一系列基于异构联苯二酐[2,2’,3,3’-联苯四甲酸二酐(3,3’-BPDA)、2,3’,3,4’-联苯四甲酸二酐(3,4’-BPDA)和3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(4,4’-BPDA)]的聚酰亚胺(PI)均聚物和共聚物,比较研究了这些聚合物的热学和力学性能。结果表明,当二胺结构相同时,基于3,3’-BPDA和3,4’-BPDA的PI均聚物或共聚物较基于4,4’-BPDA的均聚物有更高的玻璃化转变温度(Tg)和更好的热加工性;当二酐结构相同时,基于对苯二胺(PDA)的PI的Tg高于基于4,4’-二氨基二苯醚(ODA)的PI。基于3,4’-BPDA/PDA的PI具有最高的Tg,其值为382℃,由其制备的薄膜的拉伸强度为100 MPa,拉伸弹性模量为1.8 GPa,断裂伸长率为12%。基于4,4’-BPDA/PDA的PI薄膜具有最高的拉伸性能,其拉伸强度为307 MPa,拉伸弹性模量为4.1 GPa,断裂伸长率为23%。基于3,4’-BPDA/ODA和3,3’-BPDA/4,4’-BPDA(1/1)/ODA的PI模塑料均具有高于300℃的Tg和较好的力学性能,其冲击强度分别达到82.3 kJ/m2和94 kJ/m2。     

TRT发电机组的顶压控制优化

高炉炉顶余压透平发电(TRT)是现代钢铁厂回收能量技术之一,利用透平机的静叶角度控制高炉炉顶压力,同时透平机带动发电机发电,将高温高压煤气的势能转化为电能,将高炉煤气在减压阀组中损失的能量予以回收,此技术环保效益好,经济效益显著。     

钻井废弃物环境可接收性研究

介绍了钻井废弃物中一些主要有害物质的分析测试方法,分析了钻井废弃物中有害物质的评价指标及其生物降解性和生物毒性的评价标准,并对某油田5口井的钻井废弃物(钻井废浆和钻井废水)进行了环境可接收性评价。结果表明,钻井废浆中pH值、COD_(Cr)和油超标,钻井废水中总铬含量、COD_(Cr)、色度、pH值、悬浮物和油等超标;钻井废浆和钻井废水的生物毒性都较小或无毒,但其生物降解性都较差,易产生生物富集现象,具有潜在的危害。     

航空发动机用树脂基复合材料应用进展与发展趋势EI北大核心CSCD

树脂基复合材料具有比强度和比模量高、疲劳性能和耐腐蚀性能好等优点,已经成为航空发动机冷端部件的应用和发展趋势。国外航空发动机用树脂基复合材料研究起步较早,已经在多型发动机的风扇叶片、风扇机匣、外涵机匣、短舱等部件得到成熟应用,并朝着结构形式更优、材料性能更好、制造成本更低、自动化程度更高的方向发展。国内树脂基复合材料发展基础良好,但与国外相比在发动机上应用比例不高,需要进一步提升设计、材料、制造、实验技术水平及工程化能力。本文重点论述国外航空发动机复合材料构件的结构、材料和工艺发展现状,分析发展趋势,从建立航空发动机用复合材料体系、加强应用研究和设计牵引、推进预研成果转化和自动化技术应用等方面提出相关建议。     

聚酰亚胺纤维/双马树脂复合材料抗高速冲击性能

采用热压罐成型工艺制备聚酰亚胺纤维/双马树脂复合材料,并采用空气炮冲击实验研究聚酰亚胺纤维体积分数和环境温度对复合材料层板抗高速冲击性能的影响。结果表明:与等面重下TC4钛合金相比,S35聚酰亚胺纤维复合材料抗高速冲击性能更优,且具有优异的高温抗高冲击性能。聚酰亚胺纤维体积分数越高,复合材料层板抗高冲击性能越高,其中,73%体积分数的聚酰亚胺纤维复合材料层板室温弹道吸能可达227.0J,比等面重下TC4钛合金高240%。冲击速率较低时,复合材料弹击面出现周围含纤维分层开裂的圆形凹坑,背弹面出现沿纤维方向的分层开裂;冲击速率较高时,复合材料层板弹击面出现周围含纤维分层开裂的圆形通孔,背弹面出现沿纤维方向大面积纤维分层开裂。     

含苯乙炔基的酰亚胺低聚物及其复合材料研究

制备了一种侧链含苯乙炔基的二胺单体2,4-二氨基[4'-(4-苯乙炔基酞酰亚胺基)]二苯醚(DPED),并合成了基于2,3',3,4'-联苯四甲酸二酐(3,4'-BPDA)和DPED的酰亚胺低聚物,通过热重分析,示差扫描量热分析,1H NMR,熔点和力学性能测试研究了DPED的结构及固化行为,低聚物和其固化物及其碳纤维增强复合材料的性能。结果表明:在主链化学结构相同的情况下,将DPED引入到分子质量约为5 000 g/mol的低聚物中,低聚物熔体粘度会有显著降低,侧链苯乙炔基含量越高,其熔体粘度越低,含侧链苯乙炔基的树脂基复合材料的压缩强度高于不含侧链苯乙炔基复合材料,其值分别为570 MPa和415 MPa。