1-3型压电纤维复合材料的制备及性能研究

用粉末-溶胶混合物挤出法制备了直径为300μm和400μm的PZT压电纤维,研究了纤维的显微结构、密度和收缩率.采用排列-浇铸法制备了纤维体积分数为25%的1-3型压电纤维复合材料,计算了材料的介电常数、机电耦合系数和机械品质因数.结果表明:1-3型压电复合材料的Kp小于压电陶瓷片,Kt和Kt/Kp都大于陶瓷片;相同体积分数的压电纤维复合材料,直径为400μm的纤维制备的复合材料其εT,d33,Kt和Kt/Kp都大于直径为300μm的纤维制备的复合材料.     

聚乙烯醇纤维增强聚乳酸复合材料的制备及性能研究

以聚乳酸(PLA)和高强高模聚乙烯醇(PVA)纤维为原料,通过熔融共混热压成型工艺制备了不同PVA纤维含量的PLA/PVA复合材料,研究了复合材料的相形态、玻璃化转变、结晶和熔融行为以及力学性能。结果表明：低含量的PVA纤维能均匀地分散在PLA基体中,当纤维质量分数达到20%时,纤维发生团聚。差示扫描量热仪测试结果表明PVA纤维在PLA结晶过程中起到了成核作用。随PVA纤维含量增加,PLA的结晶度增加。此外,动态力学行为表明PVA纤维含量的增加有助于提高复合材料储能模量和刚性。复合材料的拉伸和弯曲模量随PVA纤维含量的增加而增加,当PVA纤维质量分数为20%时,拉伸和弯曲模量达到最大,与纯PLA相比,复合材料的拉伸和弯曲模量分别提高了43.5%和38.6%。但是,PVA纤维的加入并没有使复合材料的拉伸和弯曲强度得到较大改善。     

纤维增强磷酸铝基复合材料的制备及性能研究

开展了纤维增强磷酸盐结合陶瓷基复合材料的研究,通过选择合适的增强纤维、结合剂及填充剂,采用叠层一热压固化—烧结的复合工艺,制备出隔热承力陶瓷基复合材料.料浆比例为10∶2.14∶3.00和孔径为1.5mm×1.5mm硅氧纤维布制备出的复合材料性能较好.密度对复合材料力学性能有很大影响,采用硅溶胶浸渍提高密度的方法,密度增加10.22％,抗弯强度增加了92.21％.     

秸秆纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

以秸秆纤维和聚丙烯为原料,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,然后热压成型制备聚丙烯木塑复合材料。研究了秸秆纤维的用量、偶联剂的种类及用量对该复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明:经偶联剂处理后,复合材料的韧性有明显提高,其中,硅烷偶联剂含量为秸秆的10wt%时,可使复合材料的冲击强度在秸秆浓度0.1%时提高91.46%。电镜分析其断面微观结构表明偶联剂处理增加了基体与纤维的界面结合,复合材料的热重实验表明秸秆对复合材料的热稳定性基本没影响。     

麦草纤维复合材料的制备和性能研究

麦草原料经碱液喷淋处理后,采用双螺杆挤出机对其进行纤维疏解。以疏解后麦草为原料,利用其溶出木素,并辅以天然淀粉来制备复合材料。研究NaOH用量及淀粉添加量、添加方式对材料力学性能的影响。     

PLA/木质纤维复合材料的制备及性能

目的研究PLA/木质纤维复合材料的制备工艺过程,分析PLA纤维含量对复合材料力学性能的影响,确定最优配比,以获得一种可应用于包装中的新型环保复合材料。方法将不同质量配比的PLA纤维及木质纤维按照造纸的工艺进行抄造,获得湿纸胚后再进行热压处理,获得需要的复合材料。对PLA纤维在复合材料中的分散性以及复合材料的力学性能进行表征与测试。结果分散性试验表明,PLA纤维能够与木质纤维均匀混合;当PLA纤维的质量分数为10%时,复合材料的性能较好。力学测试表明,复合材料的拉伸强度最大可达到42.79 MPa,耐折次数可达到1015次。结论 PLA/木质纤维复合材料可采用造纸的方法进行制备,且力学性能较好,能在包装领域内有较为广泛的应用,同时也为可降解纤维的研究应用提供了一种新思路。     

改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

玄武岩纤维具有优秀的稳定性,良好的力学性能,以及环保和廉价等特点。采用冰醋酸对玄武岩纤维进行改性,并制得改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料。探讨了改性玄武岩纤维用量对橡胶复合材料的力学性能、热稳定性能的影响。结果表明:虽然添加改性玄武岩纤维降低了橡胶复合材料的力学性能,但可以有效降低橡胶复合材料的损耗因子;添加改性玄武岩纤维有利于提高橡胶复合材料的热稳定性;添加6份改性玄武岩纤维条件下纤维分布最理想,改性玄武岩纤维/天然橡胶复合材料的综合性能最优,130℃的损耗因子为0.029。     

形状记忆纤维增强复合材料的制备与性能研究

以具有形状记忆特性的改性环氧树脂为基体,通过对其进行纤维增强,制备了一种具有形状记忆特性的炭纤维复合材料.动态机械力学分析(DMA)结果表明,材料具有两个玻璃化转变温度,分别是132℃和223℃.材料的热变形温度确定为两个玻璃化转变温度之间,150℃.在此温度下,可实现材料的变形与回复.材料的形状记忆固定率和形状回复率...     

荧光-麦秸纤维/PP复合材料的制备及其性能

以麦秸纤维为基础原料,SrAl2 O4:Eu2+,Dy3+荧光粉为添加剂,采用热压工艺制备出荧光秸塑复合材料,研究了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+荧光粉含量对秸塑复合材料性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、电子万能力学实验机、荧光光谱仪、同步热分析红外气质仪等表征材料的微观形貌、力学性能、发射光谱及热稳定性,...     

甲壳素纳米纤维/聚乳酸复合材料的制备及性能

利用甲壳素纳米纤维(CHNFs)对聚乳酸(PLA)进行增强改性,分别采用湿混法和聚乙二醇(PEG)分散剂法制备了挤出成型的CHNFs/PLA复合材料,并对复合材料的力学性能、热性能及微观形貌进行表征。结果表明,制备的α-甲壳素纳米纤维直径小于100 nm,长度为几百微米,具有三维网状结构;湿混法和PEG分散剂法对制备的CHNFs/PLA复合材料都有较好的增强作用,当CHNFs的添加量高于30%时,湿混法制备的复合材料的力学性能明显优于PEG分散剂法制备的复合材料;对复合材料的扫描电镜图分析表明,湿混法制备的复合材料中有大量的网状细丝均匀致密地分散在PLA的断面,达到了对CHNFs预期的分散效果,而PEG分散剂法制备的复合材料中,CHNFs以短小纤维的聚集体形态分布于复合材料的断面,说明聚乙二醇对于CHNFs与PLA体系是良好的界面相容剂,但是该方法降低了CHNFs的长径比。因此湿混法是一种更有效的纤维预处理方式。     

玉米秸秆纤维/PBS复合材料的制备及性能

采用玉米秸秆纤维对聚丁二酸丁二醇酯（PBS）进行改性,利用热压工艺得到了玉米纤维/PBS复合材料。研究了在相同浓度的碱液中,水煮、微波及超声波三种处理工艺对纤维得率及复合材料性能的影响,发现三种方法对纤维均有一定的活化作用,扫描电镜（SEM）观测到微波和超声波处理的纤维表面较纯净,纤维束较疏松,得到复合材料的力学性能较...     

防火玄武岩纤维中空织物复合材料的制备及性能

采用手工铺料法制备了水性无机硅树脂/玄武岩纤维中空织物复合材料,在其表面涂覆防火涂料,三次固化制备出防火玄武岩纤维中空织物复合材料。采用电子万能试验机、氧-乙炔烧蚀试验机、热重分析仪表征了复合材料的力学性能、阻燃性能和耐高温性能。详细考察了防火涂料用量和固化工艺对复合材料力学性能和阻燃性能的影响,研究了材料的结构和耐高温性能。结果表明：防火涂料用量为14.5%,第一次固化温度80℃/固化时间5h,第二次固化温度120℃/固化时间4h,第三次固化温度120℃/固化时间1.5h,在上述固化工艺条件下复合材料的力学性能和耐烧蚀性能较好;其拉伸强度、弯曲强度、质量烧蚀率分别为34.97MPa、60.36MPa、61mg/s;复合材料热失重15%的温度为683.9℃;防火涂料的涂覆有助于提升复合材料的耐高温性能。     

玄武岩纤维/TiO_2复合材料的制备及光催化性能研究

采用绿色环保的水热法,在较低的温度下制备出一种新型的玄武岩纤维/TiO_2复合材料,使用XRD分析了复合材料的物相结构,采用SEM观测了复合材料的形貌,并对水热法合成其机理进行了分析,研究了其在模拟太阳光下对甲基橙的光催化性能。结果表明,150℃水热条件下、反应10h合成的玄武岩纤维/TiO_2复合材料中,颗粒状的TiO_2涂层均匀包覆于玄武岩纤维表面,并没有改变玄武岩纤维结构,形成了一种具有核壳结构的新型玄武岩纤维/TiO_2复合材料,60min复合材料对甲基橙的降解率达到95.3%。     

超高模量聚乙烯纤维复合材料的制备与性能研究

研制了用于UHMPE纤维表面处理的连续化学处理装置.将经过处理的UHMPE纤维与环氧树脂体系制备成复合材料.用复合材料的短梁剪切强度评价纤维处理效果.测定了复合材料的压缩性能、弯曲性能和冲击性能(包括平面冲击、缺口与非缺口冲击).结果表明,UHMPE纤维复合材料的韧性极好,虽然其刚度较低,压缩强度与弯曲强度较差.这种复合材料的失效模式主要是纤维与基体的脱粘、分层、纤维屈曲和大变形,而不是纤维的断裂.     

非织造黄麻纤维复合材料的制备与吸声性能研究

以黄麻纤维、皮芯结构的4080聚酯纤维等为原料,借鉴非织造技术,采用宜于连续化工业生产的热粘合预定型以及热压成型技术,制备了一种绿色环保、可生物降解的混杂纤维复合材料结构件。综合考虑原料来源及成本等因素,根据结构件组织形貌和拉伸、撕裂性能,优选了材料配方;采用控制变量法,分别探索成型温度、压力以及保温时间对复合材料结构件拉伸性能的影响,优选了成型参数。在此基础上通过阻抗管采用传递函数法,进行吸音性能测试,结果表明该类复合材料在吸音降噪方面有独特的优势,特别适于做汽车内饰件。最后分析了其吸声机理。     

Kevlar纤维-木粉/HDPE混杂复合材料的制备与性能

Kevlar纤维(KF)经氢化钠活化后与3-氯丙烯和3-氯丙基三甲氧基硅烷反应进行表面接枝改性,然后与木粉和高密度聚乙烯(HDPE)熔融复合制备了KF-木粉/HDPE混杂复合材料(KWPCs)。利用扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)、红外光谱(FT-IR)等方法对改性KF进行了表征,考察了KF用量及分布形态对KWPCs力学性能的影响。结果表明,将烯丙基和三甲氧基硅丙基同时接枝到KF表面,能改善KF与基体HDPE的界面相容性;与未添加KF的木粉/HDPE复合材料相比,添加少量(2%～3%)接枝改性处理的KF能明显改善KWPCs的拉伸和弯曲性能,同时抗冲击性能得到显著提高。     

钢-聚丙烯纤维增强人造花岗岩复合材料的制备与性能

为深入研究钢-聚丙烯纤维增强人造花岗岩复合材料（钢-聚丙烯纤维/人造花岗岩）抗压、抗弯强度的影响因素,通过排水法实验研究了骨料堆积的空隙率,确定了骨料级配和实验指数q并对大量试件进行了抗压、抗弯强度测试,分析了钢-聚丙烯纤维/人造花岗岩复合材料各组分质量分数、骨料堆积空隙率等因素对钢-聚丙烯纤维/人造花岗岩复合材料抗压、抗弯强度的影响。实验结果表明:钢纤维与聚丙烯纤维能够明显增大钢-聚丙烯纤维/人造花岗岩复合材料的抗弯强度,随着钢-聚丙烯纤维质量分数的增加,钢-聚丙烯纤维/人造花岗岩复合材料试件的抗压和抗弯强度都逐渐增大;当钢纤维与聚丙烯纤维质量比为30∶1、钢-聚丙烯纤维质量分数为1.7wt%时,钢-聚丙烯纤维/人造花岗岩复合材料试件的抗压强度达到最大,当钢-聚丙烯纤维质量分数为1.9wt%时,钢-聚丙烯纤维/人造花岗岩试件的抗弯强度达到最大;黏结剂质量分数越接近骨料堆积空隙率,钢-聚丙烯纤维/人造花岗岩复合材料试件的抗压和抗弯强度越大,当骨料质量分数为80wt%、黏结剂质量分数为11wt%时,钢-聚丙烯纤维/人造花岗岩复合材料试件的抗压、抗弯强度同时达到最大。      

碳/碳-碳化硅复合材料制备及性能研究

为了提高航母舰载机燃气导流板的性能, 对碳/碳-碳化硅 (C/C-SiC) 复合材料开展制备和性能研究。采用轴棒法编制预制体, 采用化学气相渗透工艺制备试件。将试件在舰载机的尾流中做模拟起飞工况的飞行试验。采用电子天平和千分尺测量试件的烧蚀率, 采用能谱分析测量燃烧产物的成份, 采用扫描电镜观察试件烧蚀后的微观形貌的变化, 并对试件的烧蚀机理进行分析。结果表明:试件的质量烧蚀率为0.0405 g/s, 线烧蚀率为0.0488 mm/s;试件中SiC在高温下反应生成的SiO₂在碳纤维的周围沉积, 形成了包鞘结构, 有效地阻滞了氧化反应向内部继续传递, 从而降低了试件的烧蚀率, 材料总体表现出优异的抗烧蚀性能。     

蚕丝接枝高吸水性树脂的制备及性能研究

采用溶液聚合法,以过硫酸铵为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,将氢氧化钠部分中和的丙烯酸单体与蚕丝接枝,以制得性能优异的高吸水树脂。为了提高吸液倍率,进行了各种不同条件的研究。考察了引发剂、交联剂、蚕丝的用量等因素对产物吸水倍率的影响,对接枝前后树脂的吸水速率进行了比较。试验结果表明,接枝共聚产物的吸水倍率、保水能力等各项性能均较好。