缝合对碳纤维复合材料性能影响研究

利用芳纶纤维对碳纤维增强环氧树脂复合材料进行缝合,研究了缝合密度、缝合方向和缝合线直径等缝合参数对复合材料拉伸性能、弯曲性能和层间剪切性能的影响。结果表明,缝合密度和缝合方向对材料性能影响较大,材料经缝合后拉伸性能和弯曲性能下降,层间剪切性能提高。     

沉积条件对碳纤维表面碳纳米管生长的影响

采用化学气相沉积(CVD)法在碳纤维(CF)表面原位生长碳纳米管(CNTs)。考察了不同催化剂、沉积温度、氢气流量以及样品距进气口距离等工艺参数对CNTs-CF生长的影响。利用SEM和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对CNTs-CF形貌和微结构进行了表征和分析。结果表明:在CF表面原位生长的CNTs为多壁结构,其中以Ni为催化剂得到的CNTs直径小、分布均匀;在600~750℃温度范围内,随着温度的升高,CNTs直径和长度减小,产量降低;随着氢气流量的增加,CNTs直径和长度均增加;距进气口30cm,在CF表面得到的CNTs覆盖率高、直径小且分布窄,有利于制备高质量CNTs。     

EP/CF预浸料热熔法制备工艺及其性能研究

通过对环氧树脂(EP)基体黏温特性和凝胶时间的测定,并结合热熔胶膜法预浸料实际制备过程中温度、黏度以及其它因素对树脂成膜性和纤维浸渍效果的影响,制定了合理的热熔法预浸料制备工艺。试验表明,该EP体系适用于热熔法制备工艺。最后还分别对热熔法和溶液法制备的预浸料的物理性能和力学性能进行了比较。结果表明,热熔法制备的预浸料质量一致性好,挥发份含量低,而且在预浸料力学性能方面也优于溶液法。     

PES增韧高性能环氧树脂力学性能研究

利用聚醚砜(PES)增韧环氧树脂(EP),制备了TDE-85 EP/四官能团EP/双酚A固体EP/PES共混体系(以下简称EP/PES共混体系),对EP/PES共混体系的微观形貌进行了表征,研究了PES用量及TDE-85 EP/四官能团EP/双酚A固体EP质量比对EP/PES共混体系力学性能的影响.结果表明,加入一定量的PES可提高EP的强度和韧性且基本不影响EP的模量,当PES用量为8份时,EP/PES共混体系具有较高的拉伸强度和断裂伸长率.当TDE-85 EP/四官能团EP/双酚A固体EP的质量比为70/5/25时,EP/PES共混体系的拉伸强度和断裂伸长率最高.     

碳纤维表面生长碳纳米管技术研究进展

介绍了碳纤维(CF)表面生长碳纳米管(CNTs)的制备方法研究情况,综述了沉积温度、沉积时间、碳源气体等因素对CNTs形态结构的影响,阐述了以CF为基底CNTs的生长机理及CNTs-CF复合增强材料的增强机制,展望了CNTs-CF复合增强材料的应用前景。     

酸化石墨烯改性环氧树脂及其碳纤维复合材料力学性能研究

针对石墨烯在复合材料增强增韧上的应用,对石墨烯进行了酸化处理,采用超声分散方法制备酸化石墨烯/环氧树脂(EP)浇注体,并在此基础上制备了酸化石墨烯/碳纤维(CF)/环氧树脂(EP)复合材料。分别利用红外光谱和透射电镜表征了酸化石墨烯表面结构和微观形貌,利用拉伸、弯曲、冲击等机械测试手段评价了酸化石墨烯改性EP和CF-EP的力学性能,并利用扫描电镜对复合材料拉伸断面形貌进行观察。试验结果表明:石墨烯酸化处理后,成功在表面引入了羟基、羧基等极性基团;酸化石墨烯可对EP和CF/EP进行有效增强增韧,当其添加量为0.2wt%时,EP拉伸强度和冲击强度分别提高了23.3%和109.8%,CF/EP拉伸强度、弯曲强度分别提高了6.0%和10.6%,当酸化石墨烯添加量为0.5wt%时,CF/EP复合材料层间剪切强度提高了7.4%。微观形貌分析表明,酸化石墨烯对CF/EP增强改性主要是通过对EP进行增强增韧,同时提高CF和EP之间的界面性能来实现的。     

固化温度和后处理温度对EP/碳布复合材料弯曲性能的影响

采用热压罐成型法制备了EP/碳布复合材料,研究了固化温度和后处理温度对复合材料弯曲性能的影响.结果表明,180℃固化的复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量高于120、150℃固化的复合材料;以180℃作为最高固化温度时,与不进行后处理相比,在180℃处理1 h后复合材料的弯曲强度得到大幅度的提高;较优的固化工艺参数为固化温...