不同制备方法所得PEN纤维的结构性能比较

利用高速纺丝法与纺丝拉伸一步法两种不同的方法制备聚萘二甲酸乙二酯 ( PEN)纤维 ,以DSC、X射线衍射、声速、力学测试等手段分析其结构、热学及力学性能并进行比较。结果表明 :以上两种纺丝法所制备 PEN纤维的晶型、晶粒尺寸不同 ;在所采用的高速纺丝速度范围内 ,分别以 6,7,8km/m in的速度纺制的试样结构性能基本相同 ;而纺丝拉伸一步法中不同的拉伸倍数对纤维的取向度影响较大 ,进而使杨氏模量、断裂强度和断裂伸长率变化较大     

小截面方管结构CFRP复合材料的超声检测方法

新型飞行器已采用小截面碳纤维增强树脂基(Carbon Fiber Reinforce Polymer, CFRP)复合材料方管结构。针对该类复合材料方管的材料组成和结构特点,分析和对比了常用的超声穿透法、超声反射法和整体超声穿透法对复合材料方管内部质量检测的适用性,提出了超声对面内壁反射法。采用超声对面内壁反射法对试块中的人工缺陷和实际产品进行检测。结果表明,采用该检测方法能够全部检出试样中的10 mm×10 mm的人工分层缺陷,且可有效地检测实际产品的分层和孔洞缺陷。     

加速器CT无损检测大尺寸C/SiC复合材料构件

针对回转体和扁平体结构的大尺寸C/SiC复合材料构件,设计了可表征缺陷检测分辨率的像质计,研究了射线能量、准直器宽度等因素对不同类型构件检测结果的影响情况。结果表明:射线能量、准直器宽度及构件尺寸、形状等因素决定了构件内部缺陷检测分辨率;准直器的选择取决于构件的尺寸、形状等特征;射线能量的选择取决于构件的最大穿透厚度。     

复合材料叶片包边粘接超声检测方法

新型航空发动机风扇叶片采用了纤维增强树脂基复合材料叶片前缘与薄金属包边粘接的结构。针对叶片包边的材料组成和结构特点,分析了常用的超声穿透法和超声反射法对叶片包边粘接质量检测的适用性,提出了超声C扫穿透法和高分辨超声A扫对面反射法结合的检测方法。结果表明,采用提出的检测方法能够全部检出试样中5 mm×5 mm的Ⅰ界面和Ⅱ界面人工脱粘缺陷,且可有效地检测实际产品中的包边脱粘缺陷。     

PP/无机粒子复合纤维吸附性能的研究

通过熔融共混和表面涂覆两种方法制备了不同种类的PP/无机粒子复合纤维 ,对其表面形态进行SEM观察 ,并应用自行设计的吸附装置对纤维的吸附性能进行分析。研究发现 ,PP/纳米粒子复合纤维的吸附性能明显优于PP/微米粒子复合纤维的吸附性能 ;而其中PP/纳米SiO2 复合纤维的吸附性能最好 ,吸附量较之于纯PP提高了 44 %。     

PEN短纤维增强PET复合材料的结构与性能研究

通过在PET树脂中混入聚对苯二甲酸乙二脂（PEN）短纤维，制备了聚萘二甲酸乙二酯（PEN）增强PET复合材料，并以X射线衍射，DSC，扫描电镜，力学测试等手段分析了样品的结构，热学及力学性能，结果表明：复合材料中的PET树脂呈无定型状态，PEN纤维的加入使PET的冷结晶温度移向高温；此方法能够在一定程度上提高复合材料的断裂强度与初始模量，但可能由于复合材料中纤维含量较低。且与基体的粘结性能尚不理想，造成样品的力学性能随纤维含量和长度的变化规律并不明显。     

C/SiC复合材料的红外热像无损检测研究

采用红外脉冲热像检测方法对C/SiC复合材料试样中不同尺寸和深度的平底孔模拟缺陷进行无损检测,分析了红外脉冲热像检测方法的检测原理、红外脉冲热像检测结果和微分处理后的检测结果。研究结果表明,对于同一缺陷,红外脉冲热像图中显示的缺陷尺寸随时间变化规律近似服从卡方分布,并且在红外热波信号传播至缺陷深度时,显示的缺陷尺寸最大;对红外脉冲热像图进行微分处理,可提高小缺陷和深度缺陷的检测能力,且能够提高缺陷的识别度;红外脉冲热像法检测C/SiC材料,能发现最小直径为Φ2 mm的缺陷,无法发现深度大于4 mm(直径不大于Φ15 mm)的缺陷;该红外脉冲热像法检测C/SiC材料的最小径深比为1.3。     

CFRP蒙皮-CFRP胶接质量的原位超声检测技术

根据CFRP蒙皮-CFRP胶接结构的特点,采用窄脉冲超声反射法对其胶接质量进行原位检测;仿真分析了胶接结构中胶膜及界面脱粘对超声波反射信号的影响;并用自制的窄脉冲延迟块超声探头对脱粘试块进行检测。仿真分析表明:窄脉冲超声波反射信号能够检测Ⅰ界面脱粘;d/λ(胶膜厚度/超声波波长)≤0.5时,能够检测Ⅱ界面脱粘。实验结果表明:自制的5 MHz探头产生的脉冲周期不大于1.5周,达到窄脉冲的要求;采用超声反射法检测时自制的5 MHz探头能够检测出Ⅰ界面脱粘和厚度不大于0.5 mm胶膜的Ⅱ界面脱粘,满足实际产品的原位检测需求。     

高声衰减树脂基复合材料超声检测方法

根据高声衰减树脂基复合材料的特点,采用高能超声激励技术和接收端信号增强技术结合的穿透法对该种材料进行检测。分析了影响超声波幅值的激励电压、超声仪阻尼电阻、激励电信号波形等因素,提出了双极性方波脉冲串的激励方式,设计了接收端的放大电路,确定了检测参数。结果表明:在小于击穿电压的前提下,激励电压与超声波幅值成正比;其他条件不变,超声仪阻尼电阻调至最大时,可激励最大幅值的超声波信号;在同一条件下,不同激励电信号波形激励的超声波幅值大小关系为双极性方波脉冲串单方波尖脉冲;提出的方法实现了高声衰减树脂基复合材料的超声检测,且可检测不大于5mm的缺陷。