连续玄武岩纤维平纹布增强碳纳米管改性酚醛树脂复合材料的研究

采用碳纳米管(CNTs)对S-157树脂基体进行改性,同时研究了不同分散工艺和CNTs质量分数(质量含量)对复合材料力学性能和烧蚀性能的影响。研究结果表明:使用CNTs对S-157酚醛树脂进行改性,采用球磨分散和超声分散相结合的分散工艺,可以明显提高CNTs/CBFTC/S-157PR复合材料的力学性能,但其烧蚀性能略有降低;当CNTs质量分数为0.5%时,CNTs/CBFTC/S-157PR的弯曲强度和压缩强度最大;当CNTs质量分数为1.5%时,CNTs/CBFTC/S-157PR的拉伸强度最大。     

延寿修复材料在身管武器上的应用研究

为了研究延寿修复材料对武器身管的修复延寿效果,开展了延寿修复材料的应用研究。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱仪、烧蚀试验机、摩擦磨损试验机等对延寿修复材料的形貌、相结构、烧蚀性能、腐蚀性能、摩擦磨损性能进行了表征;并利用某型枪、某型滑膛炮进行了实弹射击试验。研究结果表明：修复后,在金属表面附着一层涂层材料,枪管及炮管表面的凹坑、裂纹逐渐被填补,表面渐趋光滑;修复材料使用后能够明显降低枪管温升,且不会对枪的精度产生影响;对于中小口径火炮,修复材料可在一定范围内增大弹丸初速,减小膛径磨损量。     

酚醛树脂热分解非等温动力学机理函数推测

通过热重分析法研究了S-157酚醛树脂的热分解反应。结果表明,S-157树脂耐热性较普通酚醛树脂好,起始分解温度约为615.7 K。Kissinger法、Ozawa法计算得到该树脂热分解活化能分别为210.6 kJ/mol和208.2 kJ/mol,反应频率因子约为2.81×1013。S-157树脂热分解可分为3个阶段,当转化率(αT)小于40%时,活化能(E)随着αT增大而逐渐变小;当αT在40%~55%之间时,E随着αT增大而相对快速增大;当αT大于55%以后,E随着αT增大而缓慢增大。通过Coats-Redfern非等温积分法推断出S-157树脂热分解反应初期的反应机理为扩散反应,末期时为化学反应,期间为过渡阶段。     

连续玄武岩纤维平纹布增强硼酚醛树脂复合材料研究

对硼酚醛（FB）树脂进行了性能表征,介绍了连续玄武岩纤维平纹布（CBFTC）增强FB树脂复合材料的制备,研究了层压成型工艺对该复合材料力学性能和烧蚀性能的影响。结果表明,当FB树脂质量分数为28％、预固化温度为150℃、固化温度为180℃、固化压力为5MPa、固化时间为15min·mm^-1时,FB／CBFTC复合材料的力学性能和烧蚀性能最好。     

CBF/S-157酚醛树脂复合材料的研究

对连续玄武岩纤维(CBF)增强S-157酚醛树脂复合材料进行了研究.考察了树脂含量、纤维单丝直径、纤维股数对CBF/S-157复合材料弯曲性能和烧蚀性能的影响,并借助扫描电镜对其烧蚀表面形貌进行了观察,同时将CBF/S-157复合材料与高硅氧玻璃纤维(简称HSGF)/S-157酚醛树脂复合材料的弯曲性能和烧蚀性能进行了对比.结果表明:树脂含量在30%时,CBF/S-157复合材料弯曲性能和烧蚀性能最佳;CBF/S-157复合材料和HSGF/S-157复合材料的烧蚀性能相近,但前者的弯曲性能明显好于后者.     

PF/玄武岩纤维/CNTs复合材料的研究

利用碳纳米管(CNTs)对酚醛树脂(PF)/玄武岩纤维(CBF)复合材料进行改性.研究了CNTs含量对PF/CBF复合材料力学性能和烧蚀性能的影响.研究表明,CNTs的加入能明显提高复合材料的力学性能,当CNTs质量分数为1.5％时,复合材料的弯曲强度最大,较未加入CNTs的复合材料提高约39.5％;当CNTs质量分数...     

新型酚醛树脂基耐烧蚀复合材料的性能研究

本文采用GPC和TG对高残碳酚醛树脂（HCYPR）和硼酚醛树脂（BPR）的分子量及其分布、热失重特性进行了表征和对比。同时对比了S-2GFC／HCYPR和S-2GFC／BPR的力学性能和烧蚀性能。研究结果发现：与HCYPR相比,BPR的分子量更小,分布宽度更窄,与增强体的浸润性更好;BPR的800℃残碳率高于HCYPR;S-2GFC／HCYPR的质量烧蚀率要大于S-2GFC／BPR,但线烧蚀率小于后者。S-2GFC／BPR比S-2GFC／HCYPR强度的提高百分数从59．4％到73．9％不等,其中压缩强度提高了73．9％;模量的提高百分数从27．5％到31．9％不等,其中弯曲模量提高了31．9％。     

四种烧蚀复合材料用纤维的对比

对比了T–700碳纤维(T–700 CF),高硅氧玻璃纤维(HSGF),S–2高强玻璃纤维(S–2高强GF),连续玄武岩纤维(CBF)4种纤维的密度和拉伸性能,并采用扫描电子显微镜、X射线荧光光谱,差示扫描量热及热重等测试技术对这4种纤维的表面形貌、化学组成、比热容及热稳定性进行了表征和对比。结果表明,T–700 CF,HSGF,S–2高强GF和CBF 4种纤维的密度由小到大的顺序为T–700 CFHSGFS–2高强GFCBF,拉伸强度由小到大的顺序为HSGFS–2高强GFCBFT–700 CF,T–700 CF的拉伸弹性模量最高,而S–2高强GF的断裂伸长率最高。T–700 CF的直径最小,CBF的表面最粗糙。在相同温度下,200℃以前T–700 CF和CBF的比热容基本一致,200℃以后4种纤维的比热容由小到大的顺序为S–2高强GFHSGFCBFT–700 CF。在相同温度下,4种纤维的失重率由小到大的顺序为CBFS–2高强GFHSGFT–700 CF。     

S-157酚醛树脂/CBFTC复合材料的研究

制备了连续玄武岩纤维平纹布(CBFTC)增强S-157酚醛树脂复合材料。研究了树脂含量对S-157酚醛树脂/CBFTC复合材料力学性能和烧蚀性能的影响,并借助扫描电子显微镜对复合材料断面的微观形貌进行了分析,同时将S-157酚醛树脂/CBFTC复合材料与S-157酚醛树脂/高强玻璃纤维平纹布(GFTC)复合材料进行了性能对比。结果表明,树脂含量在30%时S-157酚醛树脂/CBFTC复合材料的力学性能和烧蚀性能最佳;S-157酚醛树脂/CBFTC复合材料比S-157酚醛树脂/GFTC复合材料具有更好的力学性能和烧蚀性能。     

低成本高性能酚醛树脂基烧蚀材料的性能研究

本文对硼酚醛树脂、高残碳酚醛树脂、S-157酚醛树脂的固体含量、粘度、凝胶时间进行了表征和对比,此基础上对比研究了连续玄武岩纤维平纹布增强三种酚醛树脂复合材料的密度、硬度、导热系数,同时对三种复合材料的烧蚀性能和力学性能进行了测试和对比。研究结果表明：硼酚醛树脂复合材料的力学性能最好,S-157酚醛树脂复合材料其次,高残碳酚醛树脂复合材料的力学性能最差;在烧蚀性能方面,硼酚醛树脂复合材料和高残碳酚醛树脂复合材料相当,S-157酚醛树脂复合材料最差。