微拉曼光谱研究碳纤维/微滴和聚乙烯纤维/微滴的微观力学行为

使用微滴拉伸试验研究碳纤维、聚乙烯纤维/基体界面的微观力学性能,着重分析树脂微滴端部角大小分别对两种纤维/树脂微滴的界面微观力学行为的影响。发现在不同端部角下,两种纤维/树脂微滴界面的应力分布和应力传递不同。碳纤维/树脂微滴中的残余应力分布呈"W"型、外载拉伸应力分布呈"M"型,界面应力传递效率达到70%;而聚乙烯纤维/树脂微滴中的残余应力分布呈"M"型,外载拉伸应力分布呈"W"型,界面应力传递效率只有13%。根据力学模型得到的相应的剪应力分布都呈反对称分布,在纤维嵌入端存在剪应力集中,且碳纤维所受的剪应力远大于聚乙烯纤维。     

脯氨酰脯氨酸二肽的液相合成及表征

以脯氨酸为原料在液相中合成了脯氨酰脯氨酸二肽(Pro-Pro).通过正交试验对实验条件进行优化,确定了肽键形成的最佳温度为30℃、时间为20h、投料摩尔比为1∶1.2、催化剂为N-羟基苯并三氮唑(HOBT)、溶剂为二氯甲烷(DCM),产率达78%.产物经红外光谱(IR)和核磁共振氢谱(1 H NMR)进行结构表征,通过熔点测定和热重(TG)测试考察产物热性能.结果表明:IR中产物的C=O和C-N伸缩振动吸收峰分别出现在1 689cm-1和1 397cm-1处,均向高波数移动,说明产物中吡咯环具有较大张力;TG检测表明脯氨酰脯氨酸二肽的最高使用温度为155℃.     

超高分子量聚乙烯架桥纤维与裂缝的交互微观力学

使用拉曼光谱研究了架桥纤维与裂缝微观力学,以超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维为例,将纤维搭桥试样进行微拉伸试验,着重分析架桥纤维的止裂作用和架桥纤维/环氧树脂界面的应力分布,并对不同位置架桥试样的裂缝扩展速度和应力分布进行分析,并进一步运用剪切滞后模型,对架桥纤维在不同拉伸载荷下的应力分布进行了拟合分析,结果表明:架桥纤维能够分散部分外载应力,对于裂纹扩展具有显著的止裂作用。在低于UHMWPE纤维最大应变拉伸时,发现在裂缝中心位置处架桥纤维所承受的应力最大,其应力不超过2GPa,而基体树脂的应力可达到12GPa,架桥纤维/基体界面的应力传递达不到100%。以UHMWPE为架桥的应力传递模型呈"正抛物线"型,应力分布存在于粘结区、脱粘区和架桥区。