玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料力学性能分析

采用连续玻璃纤维与环氧树脂相复合,通过金属模压成型工艺,制备出单向玻璃纤维／环氧树脂复合材料。通过三点弯曲实验论证单向纤维对树脂基体的增强作用,从而研究不同纤维含量下复合材料的弹性模量、纵向拉伸强度、纵向压缩强度的变化趋势。结果表明：随着纤维含量的增加,复合材料的力学性能均增强,当纤维体积含量为50％时,其各项性能均较好,弹性模量为40GPa,纵向拉伸强度为1200MPa,纵向压缩模量为700MPa。此外,对复合材料的其他常用力学性能参数进行检测。     

界面强度对纤维复合材料破坏及力学性能的影响

界面作为复合材料中的重要组成部分对其宏观力学性能及破坏模式有着不可忽视的影响. 本文采用自组装薄膜技术对玻璃纤维表面改性, 得到不同表面性质的玻璃纤维, 与环氧树脂基体复合得到不同界面强度的复合材料. 利用带偏光显微镜的拉伸仪, 研究在不同界面强度下玻璃纤维/环氧树脂基复合材料的破坏过程及力学性能. 结果表明, 复合材料在强界面情况下发生脆性破坏, 在弱界面情况下发生韧性破坏, 且增强纤维对复合材料性能的增强效果与界面强度有关.     

连续纤维增强超高分子质量聚乙烯路面板材料的制备及测试表征

为提高路面板材料的力学性能,以超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)为基体树脂、连续玻璃纤维织物为增强体,通过设计挤出模头,釆用熔融浸渍工艺和层压工艺,制备连续玻璃纤维增强UHMWPE复合材料层压板.研究玻璃纤维体积分数(30%、40%、50%和55%)对UHMWPE复合材料拉伸、层间剪切、冲击等性能的影响规律,测试分析不同纤维体积含量条件下的UHMWPE复合材料热性能的变化规律.测试结果表明:当玻璃纤维体积分数分别为50%、40%时,UHMWPE复合材料拉伸强度和层间剪切强度分别达到最大值,分别为675.9 MPa和23.13 MPa,证明增加玻璃纤维的体积含量可有效提高UHMWPE复合材料冲击强度.当温度分别低于70℃和91℃时,UHMWPE复合材料的储能模量与损耗模量随着纤维体积含量的增加而增加.提高UHMWPE复合材料的纤维体积含量,可在一定程度上提高其玻璃化温度.     

溶剂法回收玻璃纤维/环氧复合材料的试验研究

为了解决现有化学回收法技术不适用于热固化体系的问题,采用溶剂法从玻璃纤维／环氧复合材料成功回收了玻璃纤维．在90℃的8mol／L分解液作用下,12h即可将复合材料中的环氧树脂基体分解为低分子含苯环有机物,回收到外观清洁的玻璃纤维．当分解温度为90℃,酸液浓度为8mol／L,投料比为6g：100mL时,回收纤维的单丝拉伸强度损失为5．2％．以分解时间、回收纤维强度损失为考查指标,利用正交实验法对分解条件进行优化,得到各因素的影响次序：浓度为最重要因素、温度次之、投料比影响最小．     

玻纤、木粉组合增强PP复合材料的制备及性能研究

制备玻纤与木粉组合增强聚丙烯（PP）复合材料,并研究材料的湿热性能、力学性能、表面性能及其影响因素．结果表明：随木粉含量的增加,复合材料的吸湿率增大,密度降低,拉伸强度和断裂伸长率减小,但对冲击强度影响不大,且木粉可以有效改善材料表面的亲水性,提高表面张力;而随玻纤含量的增加,材料的吸湿率减小,密度增加：适当的玻璃纤维含量能提高材料的拉伸强度和冲击强度,但玻纤含量超过一定值时,PP复合材料的断裂伸长率反而会降低;用KH-550偶联剂处理、木粉质量分数〈10％、玻纤质量分数〈15％的玻纤木粉组合增强PP复合材料的综合性能较好．     

玄武岩、玻纤、丙纶机织复合材料的拉伸性能研究

以玄武岩纤维、玻璃纤维为增强纤维,丙纶为基体纤维,采用包缠技术制备复合线,织造不同纤维混杂比例的平纹预制件及三维预制件,直接热压成型制备纤维增强复合材料,研究纤维混杂比例及预制件结构对复合材料拉伸性能的影响。结果表明:随着玻璃纤维体积含量的增加,平纹组织复合材料的纬向抗拉强度先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小,弹性模量逐渐增大,当玻纤含量在51%~59%之间时,复合材料力学性能相对最好;三维预制件复合材料中,4层角联锁结构的力学性能较4层准正交结构好,较4层正交结构差,多层预制件复合的复合材料,其力学性能好于相同层数的三维预制件复合材料。     

玻璃纤维增强MC尼龙复合材料的力学性能

考察了玻璃纤维增强ＭＣ尼龙（ＧＦＲＭＣＮ）中玻璃纤维的表面处理及加入量对力学性能的影响。并用ＳＥＭ对ＧＦＲＭＣＮ材料界面及其对力学性能的影响进行了研究。结果表明：使用ＫＨ５５０作偶联剂对ＧＦＲＭＣＮ复合材料是很有效的。当玻纤加入４０％时,拉伸强度比基体提高３２．２％,拉伸弹性模量提高了１５２％,弯曲强度提高７４．３％,弯曲弹性模量提高了１１７％,而缺口冲击韧性提高了１６２％。根据材料的制备工艺特点     

纤维组分比例对玄武岩/聚丙烯复合材料力学性能影响研究

采用非织造加工工艺,将玄武岩纤维和聚丙烯纤维通过开松混合后梳理成网,然后按照一定的尺寸制成预制件,使用模压成型工艺制备玄武岩/聚丙烯复合材料,研究不同比例的玄武岩纤维和聚丙烯纤维对复合材料力学性能的影响,并通过数学方差分析方法确定了影响因素的显著性.结果表明:当玄武岩纤维和聚丙烯纤维的比例为30/70时,复合材料的拉伸、弯曲强度和模量达到最高,最大拉伸强度、弯曲强度分别为92.998 MPa和156.134 MPa,最大拉伸和弯曲模量分别为3.400 GPa和1.288 GPa.     

碳纤维增强碳化硅复合材料的力学性能与界面

以ＡＬＮ和Ｙ２Ｏ３为烧结助剂,采用先驱体转化－热压烧结的方法制备了Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料,研究了烧结温度对复合材料界面和力学性能的影响及烧结助剂对显微结构的影响,结果表明：由于烧结时晶界液相和ＳｉＣ－ＡＩＮ固溶体的形成,当烧结温度为１７５０℃时,复合材料具有较高的致密度和较好的力学性能,当烧结温度升为１８００℃时,在复合材料密度增大的同时,其力学性能也大幅度提高,此时复合材料抗弯强度与断裂韧性分别高达６９１．６ＭＰａ和２０．７ＭＰａ．ｍ＾１／２,复合材料呈现韧性断裂;进一步提高烧结温度至１８５０℃时,虽然复合材料的密度有所增加,但由于纤维／基体界面结合过强以及纤维本身性能退化加剧,复合材料呈现典型的脆性断裂,其力学性能急剧降低;纤维／基体的界面是导致纤维增强陶瓷基复合材料性能的关键因素,其中,纤维的脱粘与拔出是主     

新材料与新工艺

碳纤维湿法缠绕环氧复合材料在西安问世中国航天科技集团公司西安航天复合材料研究所,以TDE-85树脂和AFG-90树脂为基,以混合芳香胺为固化剂,研究出一种适合于碳纤维复合材料湿法缠绕成型的树脂配方。据专家介绍,这种树脂的黏度低、适用期长,其浇铸体具有优异的力学性能,用其制备的T- 700碳纤维缠绕复合材料界面粘接性好,NOL环层间剪切强度达到66.8MPa,拉伸强度达到2.44GPa。     

玻璃纤维浸润性能和玻璃纤维／环氧基复合材料介电性能的研究

研究了５种偶联剂对玻璃纤维的浸润性能和玻璃纤维／环氧基复合基材料介绍性能的影响。结果表明，玻璃纤维经偶联剂处理后，其浸润活化能降低，与环氧基体的相容性及化学反应活性得到改善，从而提高了玻璃纤维／环氧基复合材料的介电性能。其提高的幅度与偶联剂的枯性和化学结构有关。同时还研究了环境温度和水煮时间对玻璃纤维／环氧基复合材料介电性能的影响，并对影响机制进行了分析讨论。     

玄武岩短纤维增强环氧树脂复合材料的研究

以环氧树脂为基体、玄武岩短纤维为增强材料,制备了玄武岩短纤维/环氧树脂复合材料.研究了不同玄武岩短纤维含量对复合材料拉伸强度和耐磨性能的影响,采用扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的断面形貌和磨损表面形貌,分析了磨损机制.结果表明,玄武岩短纤维/环氧树脂复合材料的抗拉强度和耐磨性能与纯环氧树脂相比均有不同程度的改善和提高,当玄武岩短纤维的含量为8%时,复合材料的拉伸强度最大;当玄武岩短纤维的含量为6%时,磨损率最低.随着玄武岩短纤维含量的增加,复合材料的磨损机制由黏着磨损向磨粒磨损转化.     

液晶改性芳纶增强环氧树脂的相容性与力学性能

针对环氧树脂复合材料存在的应力开裂以及与基体界面相容性差等问题,采用液晶和离子单体对芳纶纤维进行改性,再与环氧树脂及固化剂按一定比例混合,制得液晶改性芳纶增强环氧树脂复合材料.正交试验结果表明,常温下固化20min,芳纶、环氧树脂与固化剂的质量比为0.07∶35∶11,复合材料的弯曲应力为445.6MPa,应变为0.975%,比水解芳纶增强环氧树脂复合材料、芳纶增强环氧树脂复合材料的弯曲应力分别提高了29%和33%.扫描电镜研究表明,复合材料中分散相在基体中的分散性较好,有良好的界面相容性,断面处的断裂方式由脆性断裂变为韧性断裂.红外光谱研究表明,加入液晶改性芳纶的复合材料出现了磺酸基团和氮氮双键的特征吸收峰.     

环氧树脂/碳纤维导热复合材料研究进展

为提高碳纤维复合材料的导热、老化以及其他力学性能,本文探讨了以环氧树脂为基体,以具有优良的力学性能的碳纤维为导热载体,制备具有良好性能的导热复合材料的制备工艺。同时,研究了碳纤维增强环氧树脂基体的热传导机制,以及近些年来环氧树脂基导热复合材料的科研现状。     

复合材料预紧力齿连接多齿接头的疲劳试验研究

复合材料预紧力齿连接具有良好的静力学性能,但业界对该接头的疲劳性能研究较少.对开螺栓孔和不开螺栓孔两种复合材料多齿接头的疲劳性能进行了试验研究.研究表明:玻璃纤维增强树脂基复合材料采用预紧力多齿连接时,接头的疲劳性能由玻璃纤维增强树脂基复合材料本身的拉伸疲劳性能决定,而非由剪切疲劳性能决定.     

The influence of fiber type and conformation on the damping property of FRP composite

In order to get a fiber reinforced plastic(FRP) composite with good damping property as well as good mechanical properties, different types of reinforcing materials were used to reinforcing a damping resin. The influence of fiber types and conformation on the damping property of the composite are tested. Compared to the glass fiber(GF), carbon fiber(CF) can improve the damping factor of the composites; the highest tanδ value is 0.827 while the Tg is 22.5 ℃. The style of the fibers also influences the damping factors of the composite. The composite reinforced with mat has higher loss factors than that composite reinforced with clothe for the reason that the former has the ability to deform and the composite has higher resin content. The loss factor of GF mat reinforced composite is 0.704 while the Tg is 27 ℃. Both composite has good damping properties and can be used as the damping layer of the structural damping composite.     

纳米SiO_2对环氧树脂性能的影响

利用拉伸试验、冲击试验、扫描电镜等方法,研究了纳米SiO2在环氧树脂中的均匀分散情况,探讨了该复合材料的结构和性能.试验结果表明,纳米SiO2均匀地分散在环氧树脂基体中,有效地改善了环氧树脂的力学性能,并对环氧树脂有增韧和增强的作用.     

Fabricated and friction test anisotropy material of ultrasonic motor

The twisters for composed of anisotropic material were designed and manufactured.And two kinds of directional-composites were made:one was fiber direction vertical with frictional interface and another was parallel with frictional interface and moving direction.By varying the proportions of epoxy resin and fiber and arranging the orientations of fiber,the composites anisotropy along longitudinal and circumferential were got.Using density measurement,the mass fraction of resin and fiber were calculated.According to composite meso-scopic mechanics,the elasticity constants of composite were analyzed and calculated.The composite different thicknesses were sliced,and attach to the rotor,then the load characteristics,no-load speed,stop load of ultrasonic motor(USM)were test.The output properties of USM with 0.6 mm thickness composite were superior.The effect of friction material on ultrasonic motor was analyzed.Elastic modulus,thickness and micro-morphology of material are main factors which affect characteristics of ultrasonic motor.     

Effect of sizing on the interfacial shear strength of carbon fiber/epoxy resin monofilament composite

The single fiber fragmentation test （SFFT） was used to measure the interracial shear strength （IFSS） of sized and unsized CF800/epoxy resin monofilament composite in order to evaluate the effect of sizing respectively. Besides, the interfacial reinforcing mechanism was explored by analyzing the surface morphology of the carbon fibers, the wettability between the carbon fibers and the epoxy resin, and the chemical characteristics of the fiber surface. Moreover, the effect of sizing on heat and humidity resistance of interface was investigated by aging test. The results show that sizing improves IFSS of CF800/epoxy resin monofilament composite by 59% through increasing the functional groups containing oxygen and through enhancing wettability, while after sizing the heat and humidity resistance of interface is decreased.