芳纶纤维复合材料切削加工研究进展

随着芳纶纤维复合材料的应用日益广泛,不仅需要进行成形加工,还需要二次加工以保证后续精确配合、连接和装配的需要,这就对加工精度、效率和成本提出了相应要求。二次加工多用切削加工,易出现翻边、分层、拉毛、抽丝、烧焦等加工缺陷,限制了该材料的进一步应用。为拓展其用途,迫切需要全面展开芳纶纤维复合材料的二次加工技术研究。阐述了芳纶纤维复合材料的组成、结构、性能特点和应用领域,并以此为依据论证了芳纶纤维复合材料的切削性能,分析了加工缺陷产生的原因。综述了国内外芳纶纤维复合材料的二次加工现状,阐述了其加工机理和实验研究进展,包括芳纶纤维复合材料的典型加工工艺(如切削加工、铣磨、激光、超声、水射流等),以及对于切削力、表面质量、刀具磨损、切削变形、加工缺陷等方面的研究。切削加工是实现芳纶纤维复合材料二次加工的成熟、高效方法,迫切需要开展一系列切削机理和试验研究。     

芳纶/聚合物基复合材料层间剪切性能研究

按照国内外现行试验方法进行芳纶复合材料层间剪切性能测试,发现试样仅出现大弯曲变形,没有出现层间分层失效模式,推断现有方法无法正确表征和测试芳纶纤维增强聚合物基复合材料的层间剪切强度。通过基于界面元原理的复合材料层合板试验数值仿真,优化了试样的厚度和试验跨厚比。按照优化参数试验,试样出现了层间分层的正确失效模式,获得了真实的层间剪切强度,并与仿真结果吻合较好。由此,建议修订现有试验方法或建立专门的芳纶复合材料层合板层间剪切强度标准试验方法。     

碳纤维和芳纶纤维的蚀刻改性及其复合材料界面结合性能研究进展

纤维作为复合材料中的增强体,在实现应力传递、承担外部载荷等方面发挥了重要作用.通常纤维与树脂基体的结合性能极大地取决于纤维表面的微观形貌和化学性质,其界面结合的强度则决定了复合材料的综合性能和应用范围.为了最大提升纤维材料与树脂基体的界面结合能力,在应用前需对纤维材料进行有效的表面改性处理.其中,蚀刻法同时涉及了纤维表面的物理变化和化学变化,具有高效的表面改性能力,能显著地改变纤维表面的物理化学性质.综述了表面蚀刻这一改性思路分别在碳纤维和芳纶纤维中的实际应用,针对两种纤维各自的性质,提出了酸性溶液蚀刻、有机溶液蚀刻、电化学阳极氧化、等离子体处理、微波辐射、超声波蚀刻等常用蚀刻改性方法,对各方法的优缺点和应用进行了讨论.总结并对比了蚀刻介质、蚀刻工艺对纤维表面微观形貌、化学性质、力学性能以及复合材料界面结合性能等方面的影响.讨论了当前纤维材料与树脂基体界面结合的机理与界面表征方法的研究现状.此外,还对未来的发展方向和要求进行了展望,提出应该聚焦纤维表面腐蚀行为,优化传统改性方法,开发多种方法协同作用的改性新工艺.同时基于现有技术,发展更为先进的界面表征手段,进一步加深对纤维表面腐蚀行为与复合材料界面性能之间影响机制的理解.     

芳纶纤维复合材料制孔表面缺陷机理及工艺试验研究

目的 减少芳纶纤维复合材料制孔的表面缺陷.方法 通过对芳纶纤维复合材料进行钻削试验,研究钻削过程中刀具的作用机理.通过不同切削速度和进给速度对制孔入口表面缺陷和孔内壁表面粗糙度的影响,研究制孔过程中的缺陷损伤,并进行相关评定.通过改变装夹工艺方式,研究装夹工艺系统的刚度对制孔表面缺陷的影响.结果 切削速度与进给速度对制...     

稀土改性剂处理对芳纶／环氧复合材料层间剪切强度的影响

分别采用稀土改性剂（RES）和环氧氯丙烷（ECP）接枝改性方法对F-12芳纶纤维表面进行改性处理，探讨了RES浓度对于芳纶／环氧复合材料层问剪切强度（ILSS）的影响，初步分析了RES对于F-12芳纶纤维表面作用的机理，应用SEM对复合材料层问剪切断口进行分析，并考察了稀土改性剂处理对于纤维强度的影响。实验结果表明：采用RES进行表面改性处理，稀土元素通过配位化学反应，能够提高芳纶纤维表面活性基团的浓度，从而提高芳纶纤维和环氧树脂基体的界面结合力；当稀十元素含量（ω,％）为0．5时，复合材料的层问剪切强度最好；稀土改性剂处理对于纤维本身的强度几乎没有影响。     

纤维增强铝基复合材料及其应用

纤维增强铝基复合材料由于具备各种特殊性能或优良的综合性能,越来越受到人们的重视。讨论了纤维增强铝 基复合材料的主要组成部分——作为增强剂的纤维,并列举了若干典型纤维增强铝基复合材料的性能,以及纤维增强铝基 复合材料应用实例。     

国产芳纶上浆剂对聚三唑复合材料力学性能的影响

目的研究国产芳纶纤维DAF-III表面上浆剂的主要成分及其对复合材料界面性能的影响。方法用丙酮溶剂抽提纤维一定时间,分析对比去除上浆剂前后的纤维和抽提溶液,并制备DAF-III增强的聚三唑树脂复合材料,测试复合材料的力学性能。结果国产DAF-III芳纶纤维的主体结构是聚酰胺苯并咪唑,表面上浆剂主要组分是脂肪族酯类低聚物。溶剂抽提去除了纤维表面大部分上浆剂,裸露的纤维本体存在制备过程中形成的沿纤维方向的大量沟壑;去除上浆剂后,复合材料的ILSS和弯曲强度分别提高了181.2%和56.20%。结论纤维表面上浆剂对纤维以及纤维增强的复合材料力学性能影响显著,纤维与树脂通过机械锚合和氢键作用改善界面粘接。     

硼纤维增强铝基复合材料的研究进展

从硼纤维的基本性质和制备工艺等方面,综述了硼纤维增强铝基复合材料的复合工艺和性能特点,并简述硼纤维增强铝基复合材料的发展应用方向.     

芳纶纤维增强连续PE管简介

介绍了芳纶纤维增强连续PE管的制造技术、应用特点及市场前景。     

纤维增强金属基复合材料研究进展

由于金属基复合材料具有良好的综合性能,纤维或颗粒增强金属基复合材料制备技术仍是未来新材料的重要研究领域之一。本文归纳总结了常见纤维增强体的特点及其应用领域,纤维增强金属基复合材料制备方法,以及粉末冶金、真空热压烧结、挤压铸造、真空压力浸渗等制备工艺的优点和缺点。对纤维和基体的界面润湿性及表面改性对力学性能和耐磨性的影响进行了概述,并对未来纤维增强金属基复合材料进行了展望。     

SiC纤维增强钛基复合材料研究进展

概述了作者研究组近年来在SiC纤维增强钛基复合材料研究领域开展的工作及取得的进展.采用具有自主知识产权的SiC纤维,研究了PVD先驱丝制备方法和真空热压/热等静压复合材料成形工艺,获得700℃拉伸强度＞1500MPa的SiCf/Ti-6A1-4V复合材料,分别制备出长度＞400mm和直径＞200mm的钛基复合材料棒材和环形件.此外,分别采用粉末布与粉浆涂挂先驱丝两种低成本方法制备出钛基复合材料,确定了新的胶粘剂并优化了相关工艺参数.     

复合材料中的硼纤维

硼纤维的最初开发是美国空军将其作为高强度，高模量纤维应用于先进的航空领域，硼纤维不仅在航空方面，在体育方面也是非常有用的。然而，其高价格仍是它不能广泛覆盖市场的一大障碍，可能刺激市场增长的两项最新进展是：一种新的较小直径纤维及一种新的硼－碳纤维预浸带。     

芳纶纤维的研究现状与进展

综述了国内外芳纶纤维生产现状与市场需求。介绍了芳纶纤维制备技术和研发进展包括：共聚合单体设计、聚合反应控制、纺丝工艺、表面改性和结构表征等、并对聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）树脂的阴离子烷基化技术及其应用作了介绍。详细叙述了表面涂层、高能射线、等离子体处理的物理方法和通过表面活性化、表面接枝等化学方法对芳纶纤维表面进行改性的研究作了洋述。给出了采用微聚焦同步辐射新技术观察芳纶纤维结构的结果。结合我国的实际情况,提出了发展我国芳纶产业的建议,包括加强基础研究以促进芳纶纤维工艺技术的完善和快速发展,加强多学科合作、关键设备与工程集成、国产芳纶的推广应用及产能控制等。     

碳化硅连续纤维增强钛基复合材料的研究进展

评述了SiC纤维增强钛基复合材料(Ti MMC)在航空发动机上的研究现状,指出Ti MMC具有优异的力学性能,因而有广阔的应用前景,而SiC/Ti的界面反应是影响Ti MMC性能的主要因素.还对开展Ti MMC研究提出了一些建设性的意见.     

贵金属纤维复合材料

1.前言:贵金属纤维复合材料是指在贵金属基体中沿轴向平行地均匀嵌镶着不连续的短纤维或者是连续的长纤维,后者纤维的长度与复合材料的长度相一致.纤维材料可以是金属、陶瓷晶须、石墨纤维等,但就贵金属纤维复合材料来说,目前研究得较多的是金属纤维.纤维的平均直径一般为1～10μm,少数情况下达20～30μm.纤维强化的机理目前尚研究得不是很充分,但一般认为,是由于软的基体以切变应力方式把承受的力传递给强度较高的纤维,因此纤维是力的主要承受者.为了达到此目的,纤维要尽可     

超细镍纤维复合材料的电磁屏蔽研究

在外加磁场的诱导作用下,采用常压液相还原法,制备较大量直径约为250 nm、长度可达100 μm的超细镍纤维。分别将得到的镍纤维和商品微米镍粉作为填料制备树脂基导电复合材料,在130 MHz~1.5 GHz的频段范围内测定复合材料的电磁屏蔽性能与镍填料含量的关系。结果表明,跟微米镍复合材料相比,镍纤维复合材料具有更好的电磁屏蔽性能。镍纤维含量为33.3%（质量分数）的复合材料的平均电磁屏蔽效果为15.7 dB。     

SiC纤维增强Ti基复合材料的制备及性能

用纤维涂层法制备了SCS－6DSiC/Ti－10－2－3复合材料，测定了所制备复合材料的拉伸性能，分析了影响复合材料力学性能的因素。研究表明，磁控溅射可获得与靶材化学成分基本一致的纤维涂层。复合材料中纤维分布的均匀性、涂层中的氧含量及纤维／基体处的元素扩散与界面反应对复合材料力学性能有较大影响。