预应力对PC/CF层合板力学性能的影响

采用预应力拉伸技术与薄膜堆叠法制备了聚碳酸酯/碳纤维(PC/CF)复合材料.对不同预应力水平的实验样品进行了拉伸性能的测试;用扫描电子显微镜观察了材料拉伸断面的微观形貌;用光学显微镜与相机观察了CF在PC基体中的排列情况.结果表明,随着预应力的提高,CF在PC中的排列情况逐渐改善;PC/CF层合板的拉伸强度随着预应力的...     

国产CCF300碳纤维及CCF300/EH503R3复合材料湿热性能研究

采用SEM、AFM、XPS和FTIR对CCF300碳纤维表面形貌、表面化学特性及碳纤维上浆剂化学特性进行表征,并对CCF300/EH503R3复合材料湿热处理前后的力学性能进行研究。结果表明,碳纤维表面特性对碳纤维与环氧树脂界面结合性能具有显著影响。国产CCF300碳纤维表面粗糙,有明显沟槽,有利于表面机械啮合作用。132℃湿态环境下,复合材料的层间剪切强度、0°压缩强度和开孔压缩强度的保持率分别为51.6%、50.1%和55.5%。试验证明,CCF300碳纤维与EH503R3树脂具有良好的界面结合性,其复合材料具有优异的耐湿热性能。     

温度对多钉连接CCF300/GW-300层合板拉伸性能的影响

对国产CCF300/GW-300复合材料层合板与铝合金板4钉连接结构在常温及150和250℃环境下的拉伸性能进行试验研究,分析了不同温度下试件的破坏行为,并对比不同温度下连接试件的条件挤压强度和最大挤压强度,分析了温度对于结构连接性能的影响。研究结果表明,150℃时条件挤压强度较常温有所增大,250℃时试件条件挤压强度和常温的接近;常温下试件发生紧固件的拉伸破坏,高温下主要发生层合板的挤压破坏,螺栓产生明显塑性变形。     

经编双轴向玻纤增强织物与机织玻纤增强织物—层合板的拉伸力学性能测试与分析

介绍了经编双轴向玻璃纤维增强骨架织物与传统机织玻璃纤维强骨架织物的拉伸力学性能测试,并对测试结果进行了理论分析比较。     

碳/芳纶纤维复合材料层合板力学性能分析

通常复合材料具有优良的力学性能,本文为了更好的掌握碳-芳纶纤维复合材料层合板力学性能,通过对碳碳纤维和碳芳纶纤维进行拉伸、压缩力学测试。然后对试验结果和失效形式进行分析。检测及试验结果表明:碳芳纶纤维复合材料层和板拉伸强度平均值为622.13MPa,压缩性能为112.15MPa,失效形式为分层;碳纤维编织布拉伸强度平均值为764.35MPa,压缩性能为341.55MPa,失效形式为纤维断裂。芳纶纤维的塑性较好,其纤维延展率高,而碳纤维的脆性较大,其结构变形率小,硬度大。     

纤维曲线铺放的变刚度复合材料层合板的屈曲

本文介绍了一种纤维曲线铺放的变刚度复合材料层合板的概念,利用这种新的铺放方法所引起的复合材料层合板面内应力的重新分布,提高了复合材料层合板的屈曲载荷.并且利用ABAQUsTM软件对这种纤维曲线铺放的复合材料层合板进行了建模计算,验证了其面内受力情况下,屈曲载荷显著提高,幅度达14%左右.     

板锥网壳结构复合材料层合板的屈曲分析

板锥网壳结构是一种受力性能合理,技术经济效益良好的新型空间结构形式.本文结合复合材料力学理论和复合材料结构力学(板壳理论),采用组合结构有限元对复合材料层合板自身的局部稳定性和主要影响因素进行全面和深入的研究,研究复合材料板锥网壳结构的受力性能,为复合材料板锥网壳结构设计和层合板铺层设计提供理论上的依据,得出了可应用于工程实践的重要结论.     

含孔复合材料层合板的结构参数对其屈曲性能的影响

利用ABAQUS软件,建立了含孔复合材料层合板的有限元模型,在层合板四边简支,承受轴向压力载荷作用下,分析讨论了孔径/板宽比、铺层比例、铺层角度、材料性能等结构参数对层合板的线性屈曲的影响。结果表明,孔径/板宽比d/w越大,屈曲载荷越小,当d/w≤0.1时,可认为是小孔洞情况,可近似按无限大层合板处理;90°铺层(与载荷受力方向一致)比例越大,或0°铺层(与载荷受力方向垂直)比例越小,屈曲载荷越大,增加±45°铺层比例,有利于降低层合板各向异性程度;对于斜交对称铺层的层合板,铺层角度对其屈曲载荷影响很大,最大值与最小值相差13.05N;材料主方向结构性能参数差别较大时,屈曲载荷也相差较大,材料的结构性能参数对屈曲承载力具有明显的影响。     

碳纤维环氧树脂复合预浸料层合板的应用研究

采用层间涂层法+模压工艺制备了航空零部件用预浸料层合板，研究了BN含量对预浸料层合板物相组成、显微组织、导热和力学性能的影响。结果表明，预浸料层间涂层有良好结晶性，C、O、N和B元素都在层间树脂中均匀分布，未见明显偏聚现象。添加BN的预浸料层合板的导热系数都高于未添加BN的预浸料层合板，且温度越高，相同BN含量下预浸料层合板的导热系数越大。添加BN的预浸料层合板的固化反应起始温度、峰值温度和结束温度都高于未添加BN的预浸料层合板，且添加7%BN时预浸料层合板的峰值温度和结束温度最高。随着BN含量增加，预浸料层合板的弯曲强度和冲击强度先增加后减小，在BN质量分数为7%时取得最大值。     

碳布复合材料力学性能研究

测试了两种不同经纬编织密度和不同含胶量的碳布／环氧复合材料的基本力学性能，对碳纤维复丝及碳布在复合材料中的强度利用率作了比较与分析。结果表明：适当增大含胶量有利于改善复合材料的力学性能；经纬编织密度对复合材料力学性能的影响同样不可忽视。     

芳纶针织物复合材料力学性能研究

为探究芳纶针织物复合材料的力学性能,用电子织物强力机对平板硫化机制得的芳纶针织物复合材料进行拉伸、弯曲、压缩性能测试,结果表明:芳纶针织物增强复合材料为非脆性破坏;经硅烷偶联剂处理有效地提高了芳纶针织物增强复合材料的抗拉、抗弯、抗压强度;罗纹空气层组织的抗拉、抗弯及抗压性能优于满针罗纹组织。     

Low Temperature‐Based Flexural Properties of Carbon Fiber/Epoxy Composite Laminates Incorporated with Carbon Nanotube Sheets

This study introduces carbon nanotube buckypaper (CNTBP) into the easily fractured sites of [0°]₁₆ and [0°/90°]_4S composite laminates, and comparatively explores how the CNTBP affects the flexural properties of the laminates at 25, ?15, and ?55 °C. Compared to the base [0°]₁₆ and [0°/90°]_4S laminates at the same temperature, improvements of the flexural strengths in the order of 4.0–15.3% and 6.5–31.0% are respectively obtained from the corresponding CNTBP‐reinforced [0°]₁₆ and [0°/90°]_4S laminates. Importantly, the lower the temperature is, the higher the strength improves. In fact, the CNTBP has little effect on the flexural moduli of the studied laminates, although there is an increasing trend with decreased temperature. Moreover, the introduced CNTBP would significantly change the fracture mechanism of the laminates at low temperature. The present work reveals that the CNTBP exhibits more positive reinforcing capability to the polymer matrix‐based composite laminates at relatively low temperatures.     

5231树脂体系/碳纤维复合材料力学性能研究

着重研究了5231／T300复合材料的常规力学性能和高温下的力学性能,并与5222／T300复合材料的相应性能进行了对比,试验表明,前者在抗压缩模量和抗剪切性能方面比后者略低,其他力学性能基本相当,耐高温性能良好,另外,5231碳布预浸料可与铝蜂窝直接共固化,抗滚筒剥离强度较高,该复合材料可应用于飞机的结构件上。     

氮化硼/碳纤维复合织物的性能研究

将氮化硼粉末负载于碳纤维织物上,用扫描电镜和紫外分光光度计观察和测试了氮化硼/碳纤维复合织物的表面形貌和紫外漫反射性能。结果显示:有大量氮化硼负载于碳纤维织物上;在250～600 nm波长范围,氮化硼/碳纤维复合织物的紫外漫反射性能比纯碳纤维织物的更好。用网络分析仪测试了氮化硼/碳纤维复合织物的电磁屏蔽性能,发现负载了氮化硼的碳纤维织物的电磁屏蔽性能略弱于纯碳纤维织物。     

碳纤维发热织物的电热性能研究

研究了以碳纤维为基质材料的发热织物的电热性能,通过改变碳纤维的排列以及外界的电学条件,观察发热织物的电阻、温度和发热时间等电热性能的变化情况。经过试验探索得到:碳纤维以交叉的方式排列、电源的功率为5 W时,可在较短的时间内使其织物表面温度达到53.7℃,持续发热6.8 h。通过试验还发现:碳纤维织物的通电时间长短以及断电的次数对碳纤维织物的电阻影响很微弱。     

碳纤维/聚合物自润滑复合材料的机械及摩擦性能

采用以钢铁为基体高分子自润滑复合材料为衬层制作的传动件,兼有优良的减磨耐磨性能和高的承载能力。研究了组分对复合材料性能的影响,制备了机械和摩擦学性能好的碳纤维增强复合材料,其黏结强度和压缩强度分别达到16~18 MPa和85~91 MPa,冲击强度达19.67~23.45 kJ/m2;与锡青铜ZQSn6-6-3摩擦对比试验表明,复合材料在重载工况下具有更优良的摩擦性能,工作状况稳定,油摩擦因数为0.077,仅为ZQSn6-6-3的59%。试验还发现,轻载启动和在摩擦面开设润滑油槽有助于改善摩擦状况。     

国产碳纤维上浆剂的比较

探索了不同类型国产上浆剂对碳纤维接触角、表面能、耐磨性、表面微观形态等物理特性的影响。结果表明:使用YJ上浆剂的碳纤维的硬挺度、耐磨性比使用FD、HIT的好,使用HIT上浆剂的碳纤维的外观、丝束幅宽比YJ的好。     

U-3160单向碳纤维织物预浸前的整理改进

针对U-3160单向碳纤维织物组织结构松弛,存在布面不平整和纤维弯曲现象,在预浸前对其进行了必要的整理改进,从而有效减少了其预浸料中碳纤维的弯曲现象。结果表明,其复合材料的主要力学性能比未改进前有明显提高：纵向抗拉伸强度1599MPa,比改进前提高了15％;纵向抗拉伸模量133GPa,比改进前提高了9％;纵向抗压缩强度1153MPa,比改进前提高了21％;纵向抗压缩模量111GPa,比改进前提高了1．8％。达到了同类进口材料的实际水平。     

H300碳纤维及其预浸料性能研究

对H300碳纤维性能进行了测试,结果表明H300碳纤维与T300碳纤维力学性能基本相当。试验了3238A/H300碳纤维热熔预浸料制造工艺,制造出合格预浸料。测试了3238A/H300碳纤维复合材料物理力学性能,结果表明3238A/H300碳纤维复合材料满足要求。