碳纤维改性HA/PMMA生物复合材料力学性能的研究

采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维增强纳米羟基磷灰石(HA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料。研究了碳纤维的含量和长度对HA/PMMA复合材料结构和力学性能的影响。采用万能材料试验机和扫描电子显微镜对复合材料的力学性能及断面的微观形貌进行了测试和表征。结果表明:碳纤维在HA/PMMA复合材料中分布均匀,有效提高了复合材料的力学性能;碳纤维含量为4%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和弹性模量等均达到最大值;复合材料的断裂伸长率随碳纤维含量的增加而减小;当碳纤维含量一定时,随其长度的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均增加,但断裂伸长率降低。     

模压工艺参数对热塑性PF/CF复合材料力学性能的影响

采用浓硝酸对短切碳纤维(CF)进行表面氧化处理,利用模压法制备了热塑性酚醛树脂(PF)/CF复合材料,讨论了成型温度和保压时间等模压工艺参数对复合材料力学性能的影响。结果表明,无论保压时间和CF含量如何变化,成型温度为170℃时的复合材料弯曲强度和缺口冲击强度总体上均比成型温度为150和160℃时的高,且在成型温度为170℃的条件下,不同CF含量的复合材料力学性能在保压时间为15 min时出现最大值的次数最多。据此,确定了短切CF质量分数在5%~25%范围内的热塑性PF/CF复合材料模压成型最佳工艺参数为成型温度170℃、保压时间15 min。     

碳纤维增强PBT/ABS-g-MAH复合材料的力学性能和流变行为

利用扫描电子显微镜、电子万能试验机、冲击试验机、旋转流变仪和差示扫描量热仪分别研究了聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）/马来酸酐接枝丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS-g-MAH）/短切碳纤维（SCF）复合材料的相形态、力学性能、流变和结晶行为。结果表明,复合材料断面上纤维的分布较为均匀,SCF与PBT之间有较好的界面结合性能;当SCF含量为5 %~10 ％时,复合材料的力学性能得到明显提高;随着SCF含量的增加,复合材料熔体的复数黏度呈现先降低后升高的趋势;在体系中添加适量的SCF可以起到成核剂的作用,由于结晶变得相对容易,从而使结晶温度升高,然而过量的SCF会在一定范围内阻碍PBT的结晶。     

碳纤维含量对PMMA-PMA基复合材料显微结构及力学性能的影响(英文)

以甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)和丙烯酸甲酯(polymethyl acrylate,PMA)为原料、短切碳纤维(Cf)为增强相,采用悬浮聚合法制备碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸甲酯基复合材料(carbon fiber-reinforced polymethyl methacrylate-polymethyl acrylate matrix composites,Cf/PMMA-PMA)。研究碳纤维含量(质量分数,下同)对Cf/PMMA-PMA显微结构及力学性能(抗折强度、抗压强度和拉伸强度)的影响。结果表明:随碳纤维含量增加,Cf/PMMA-PMA的挠度呈线性增长,而抗折强度、抗压强度和拉伸强度呈先增大后减小趋势。当碳纤维含量为15%时,Cf/PMMA-PMA的抗折强度、抗压强度和拉伸强度分别达到最大值115.5、244.6MPa和158.6MPa。     

短切碳纤维含量对Csf/SiC复合材料力学性能的影响

以Si作为主要烧结助剂,采用热压烧结法制备了短切碳纤维-碳化硅(short carbon fiber reinforced SiC composite,Csf/SiC)复合材料.采用X射线衍射仪、扫描电镜、硬度仪以及力学性能试验机等,研究了Csf含量对所制备材料的结构、组成、形貌及复合材料的弯曲强度、Vickers硬度和断裂韧性的影响.结果表明:采用热压法能制备出致密且Csf分布均匀的Csf/SiC复合材料.Csf/SiC复合材料的弯曲强度随Csf含量增加先增大后减小,含15%(体积分数,下同)Csf的Csf/SiC样品强度最高,达到466MPa,并且Csf含量小于30%的Csf/SiC样品强度高于无纤维SiC材料.材料的Vickers硬度随Csf含量增加而降低.Csf/SiC样品的断裂韧性随Csf含量增加而逐渐增大,Csf含量为53%时,达到最大为5.5MPa·m1/2,与无纤维SiC样品相比,增加近2倍.     

加工工艺对短切碳纤维/橡胶复合材料性能的影响

采用轿车子午线轮胎胎侧胶配方研究混炼工艺对短切碳纤维/橡胶复合材料性能的影响。结果表明:短切碳纤维使复合材料的硬度和定伸应力提高,拉伸强度、拉断伸长率与撕裂强度降低,压缩生热提高,耐屈挠性能无明显变化;在开炼工艺中,割刀次数多的复合材料压缩生热升高,薄通次数多会破坏复合材料的取向及分散,割刀3次、薄通6次的复合材料综合性能较好;在密炼工艺中,适当提高转子转速,短切碳纤维/橡胶复合材料综合性能较好,延长混炼时间对复合材料的性能没有明显影响,转子转速为100 r·min~(-1),混炼时间为6 min的复合材料综合性能较好。     

界面粘接对填充复合材料力学性能的影响

利用原位聚合的方法将聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）包覆在滑石粉的表面,制得了含PMMA粘接层的滑石粉／PVC复合材料。聚合物粘接层类似于粘接材料的粘接剂的作用,它很好地改善了复合材料的界面粘附性,提高了复合材料的机械强度,由于聚合物粘和基体聚合物的相互扩散以及界面内应力的存在,和昨合材料中存在一个最佳的聚合物粘接层。     

PMMA/石墨烯纳米复合材料的制备及其性能研究进展

综述了国内外聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/石墨烯纳米复合材料的研究现状及其制备方法的最新研究进展,并阐述了PMMA/石墨烯纳米复合材料的热性能、电性能、力学性能及其在柔性衬底、生物医学、太阳能电池、传感器、原油降凝剂等领域的应用现状.     

炭纤维表面处理对CF／PMR—15复合材料力学性能的影响

研究了炭纤维表面不同处理方法对复合材料力学性能的影响,采用等离子体和等离子体接枝技术对炭纤维表面进行处理后,CF／PMR－15复合材料的界面剪切强度与层间剪切强度均有所提高,随着界面状态的改善,界面剪切强度提高的幅度比层间剪切强度提高的大,本文为指导炭纤维的表面处理,评价处理效果,进一步预报复合材料的宏观性能打下了基础。     

碳纤维/双马来酰亚胺(BMI)复合材料力学性能的研究

本文介绍不同固化工艺和基体配比对碳纤维/双马来酰胺复合材料力学性能的影响.研究表明,在选择合适的基体配比与固化工艺条件下,碳纤维/双马来酰亚胺(BMI)复合材料的室温弯曲强度可高达2140MPa,在200℃下弯曲模量、弯曲强度和层间剪切强度的高温性能保待率分别达94.5%、68.7%和62.2%.     

溶剂对玻纤增强树脂基复合材料力学性能的影响

采用真空辅助树脂传递模塑工艺(VARTM)制备了玻纤增强酯树脂基复合材料,研究了不同化学溶剂对该复合材料力学性能的影响,利用扫描电镜(SEM)对复合材料的断口形貌进行了观察,并分析了其性能变化的原因。结果表明,该复合材料具有一定的抗腐蚀能力,在溶剂中浸泡180d后,其模量基本保持不变,由于界面结合减弱使复合材料强度约有5%~10%的下降,对其力学性能的变化规律没有影响,这为复合材料的工程应用提供了技术支持。     

碳纳米管定向排列增强碳纤维/环氧树脂复合材料制备及力学性能

采用高频电场诱导法制备了碳纳米管定向有序填充的碳纤维/环氧树脂复合材料。研究了电场频率对复合材料力学性能的影响规律,对复合材料的显微形貌进行观察。结果表明:在富树脂区碳纳米管沿着电场方向存在明显的有序排列现象;高频电场诱导后复合材料的层间剪切强度最大提高28.9%,压缩强度提高28.83%,弯曲强度提升15.01%,断口粗糙度增加,树脂与碳纤维的界面结合状态改善。     

碳纤维/聚苯并(噁)嗪复合材料的界面与力学性能的关系研究

本文采用含不同上胶剂的碳纤维与苯并(噁)嗪树脂复合,制备碳纤维/聚苯并(噁)嗪单向复合材料,研究了碳纤维表面上胶剂对于复合材料的层间剪切强度(ILSS)、弯曲性能、断口形貌及动态机械性能的影响.结果表明,含有环氧树脂上胶剂的碳纤维/苯并(噁)嗪树脂基复合材料(EPCF/PBZ)的ILSS和弯曲性能优于含非环氧类树脂上胶剂的碳纤维/苯并(噁)嗪树脂基复合材料(VECF/PBZ)和不含上胶剂的碳纤维/苯并(噁)嗪树脂基复合材料(USCF/PBZ).环氧树脂上胶剂改善了纤维与苯并(噁)嗪树脂的粘结性能,使复合材料的内耗峰峰高降低,能量损耗减小.电镜照片同样验证了这一结果.     

热压烧结Cf/SiC复合材料的力学性能

以ＡｌＮ－Ｙ２Ｏ３为烧结助剂体系,采用先驱体转化－热压法制备出了Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料。研究了烧结助剂及其用量和烧结温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,由于ＡｌＮ－ＳｉＣ的固溶和液相烧结的作用;烧结温度为１８５０℃时,烧结助剂用量较少的复合材料具有很好的断裂韧性。随着烧结助剂用量的增加,虽然复合材料的抗弯强度不断提高,但由于晶界相和ＡｌＮ－ＳｉＣ固溶体量的增加,使纤维与基体的结合过程,从而导致纤     

碳织物复合材料力学性能研究

本文研究了织物编织类型及树脂含量对碳织物复合材料力学性能的影响。试验结果证明，平纹织物复合材料的力学性能最低，缎纹织物复合材料的力学性能最高；当树脂含量为wt42—45％时，碳织物复合材料的拉伸、压缩性能最佳。     

INFLUENCE OF COMPATIBILIZATION TREATMENTS ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF FIQUE FIBER REINFORCED POLYPROPYLENE COMPOSITES

Fique fibers reinforced polypropylene (PP) composites have been investigated for different fiber lengths and contents. Fiber/matrix interfacial adhesion has been modified by fiber treatments such as mercerization, esterification with maleic anhydride, and adding of an isocyanate compound. A copolymer of polypropylene with maleic anhydride has been employed as compatibilizer agent, by previous mixing with PP matrix. Both compatibilization ways improve fiber/matrix adhesion, as shown by changes of the free surface energy of fibers and also by SEM analysis. Addition of the compatibilizer agent leads to higher flexural properties than those obtained for composites where the fibers were treated. Dynamical mechanical properties of composites seem to indicate that movement in the crystalline PP phase, possibly occurring on the fiber/matrix interphase, takes place in between the glass transition and the melting temperatures of PP matrix.     

缝合对碳纤维复合材料性能影响研究

利用芳纶纤维对碳纤维增强环氧树脂复合材料进行缝合,研究了缝合密度、缝合方向和缝合线直径等缝合参数对复合材料拉伸性能、弯曲性能和层间剪切性能的影响。结果表明,缝合密度和缝合方向对材料性能影响较大,材料经缝合后拉伸性能和弯曲性能下降,层间剪切性能提高。