切口及纤维方向对短玻璃纤维增强尼龙疲劳特性的综合影响分析

在注塑成型形式下,通过设计两种不同方式及位置浇注口进浇,研究在不同进浇情况下,试样切口及纤维方向对短玻璃纤维增强聚酰胺6(尼龙6)拉伸及疲劳特性的综合影响。采用电子拉力机对试样进行拉伸及疲劳测试;采用计算机断层成像技术(CT)获得试样内部微观结构图像,采用平均截距长度对其试样的形态参数实施具体分析并讨论了相关结构;采用数字图像相关技术(DIC)对切口周围数字散斑动态应变实施测量分析。结果表明,不同方式与位置进浇可对试样特定几何形状切口的拉伸和疲劳强度产生很大的影响;拉伸和疲劳特性产生差异不是由纤维方向引起的,切口应变分布是相关特性产生差异的原因。     

黄麻纤维增强聚氨酯复合材料的拉伸性能研究

为了探索工艺参数及材料微观结构对黄麻纤维增强反应注射成型制品力学性能的影响,采用可变纤维注入技术制备了随机取向黄麻增强聚氨酯制品,利用正交试验分析了黄麻纤维含量、纤维长度和纤维改性处理对材料拉伸性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对不同成型工艺条件下制备的拉伸试样的微观结构和断面形貌进行分析。结果表明:当黄麻纤维质量分数为15%、长度为25 mm、纤维进行碱液偶联剂复合改性处理时,制品的拉伸性能最好。另外,该结果与玻璃纤维、碳纤增强聚氨酯制品作相应的对比,为提高实际生产的制品质量提供了理论依据。     

长纤维增强聚酰胺制件中浇口位置对纤维取向分布的影响

首先利用模流分析软件Moldflow对长纤维增强聚酰胺制件进行最佳浇口位置分析,再取包括该最佳浇口位置等三个不同的浇口位置分析塑件中的纤维取向分布,对纤维取向的平均纤维取向、纤维取向张量、泊松比(纤维)、剪切模量(纤维)、第一主方向上的拉伸模量(纤维)、第二主方向上的拉伸模量(纤维)等六种结果进行比较,并进一步分析浇口位置对纤维取向分布的影响。结果表明,由最佳浇口位置并非得到最佳的纤维取向。     

中等分子量PP在动态保压单向流动场中的结构与性能研究

利用自行研制的能够方便改变工艺条件的新型动态保压注射成型(DPIM)装置,研究了中等分子量聚丙烯(PP)注射成型试样的结构与性能.研究表明:所得中等分子量PP试样的结构与性能与注射成型过程中的工艺条件有密切关系,如:振动压力、熔体温度等.振动压力、熔体温度对试样性能的影响呈二次曲线关系,拉伸强度随着振动压力的升高先提高而后减小,有一个最大值.拉伸强度同样也随着熔体温度的升高先提高后减小,有一个最大值.DSC曲线表明:动态试样熔融呈现明显的脊纤维晶和片晶两个熔融峰,而静态试样呈现明显的片晶熔融单峰.SEM照片显示静态试样剪切层结晶形态主要为球晶结构,动态试样剪切层产生明显的高度取向串晶结构.所有的测试结果表明:中等分子量PP在动态保压单向流动场中所得试样内部结晶由静态试样中的球晶转变成了串晶,且性能明显提高.     

基于FDM的3D打印SCF/ABS复合材料的结构与性能

采用熔融共混挤出法制备了适用于熔融沉积成型(FDM)的不同含量短切碳纤维(SCF)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)复合材料线材,并通过FDM设备进行打印成型,研究了SCF含量对FDM成型试样结构与性能的影响。结果表明:碳纤维降低了成型试样的孔隙率;随着SCF含量的增加,成型试样中纤维的平均长度逐渐下降,当SCF含量从5%增加到30%时,纤维的平均长度下降了约28%;相比于纯ABS试样,不同SCF含量的SCF/ABS复合材料试样力学性能均有所提高。与纯ABS试样相比,当SCF含量为30%时,成型试样的拉伸强度和拉伸模量分别提高了52%和378%。研究结果表明,SCF对ABS成型试样具有明显的增强效果。     

通用级沥青纤维的不熔化

以新疆乙烯焦油为原料,制备改性沥青,通过熔融纺丝、不熔化、炭化等工艺制备沥青基炭纤维。利用TG、DSC、SEM等手段,对石油沥青纤维在空气中的不熔化处理进行了研究,并研究不熔化条件对炭纤维微观结构及拉伸强度的影响,分析皮芯结构的形成,以及不熔化过程中张力对纤维拉伸强度的影响。     

锦丙皮芯复合纤维的研究

本文研究了锦丙皮芯复合纤维的加工工艺,解决了两种聚合物热性能和粘度差异及锦丙皮芯破裂给纺丝带来的技术难题。对纺丝、拉伸、热定型工艺取得了一系列数据,同时又分析了纤维的结构特性,所得结果对制取锦丙皮芯复合纤维具有理论指导意义。     

长支链聚丙烯微注射成型的研究

研究了长支链聚丙烯微注射试样的形态结构、结晶形态和力学性能,探讨了微注射试样的结构与性能之间的关系。结果表明,长支链聚丙烯微注射试样的皮层区域为串晶结构,芯层区域为球晶结构,长支链结构引入使得芯层区域球晶数量增加,晶粒细化;当单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)含量超过0.7 mL时,长支链聚丙烯微注射皮芯结构消失,层与层之间的界面模糊,原因在于支链结构导致了熔体松弛时间增加,最终成型微制品芯层分子延流动方向进行取向;通过力学性能分析,发现长支链聚丙烯微注射试样的拉伸强度增至41.22~41.32 MPa,增长幅度为14.27%。     

模压与压延成型对PLA/TPEE共混物结构和性能的影响

采用模压和压延两种成型工艺制备了不同配比的聚乳酸/热塑性聚酯弹性体(PLA/TPEE)共混物试样,通过研究两种试样的拉伸性能、微观形貌以及结晶结构等性质,探究不同成型工艺对材料性能影响.扫描电子显微镜观察显示,不同于PLA/TPEE模压试样的"海-岛"状微相结构,压延试样存在大量的TPEE分散相形变和取向结构.拉伸性能...     

长玻纤增强聚丙烯极薄注塑试样的结构与性能研究

采用一套型腔尺寸为200 mm×50 mm×1.5 mm的薄壁样片注塑模对40%填充量的长纤维增强聚丙烯树脂(LGFPP)进行了充填试验。研究了在完全充填的条件下注塑成型制品不同位置的纤维含量、长度分布、取向情况以及对其力学性能的影响。结果表明,在成型压力和树脂所受到的剪切速率都要高于常规方法的薄壁注射成型过程中,纤维的长度损失很大;在整个试样中部稳定流动区域的纤维平均长度最长;纤维含量呈现浇口远端最高,浇口处最低的特点;纤维的取向呈现剪切层高,芯层较低的特点;纤维在基体中的含量及取向的综合效应对力学性能有显著影响。