磷酸盐基体及其纤维复合材料的研究--预浸料制备及其成型工艺

本文对无机磷酸盐体系进行研究，考察了磷／金属元素摩尔比(P／M)、含水量变化对胶粘剂性能的影响以及基体胶P／M变化对基体胶性能的影响，确定了合适的胶粘剂和基体胶配比，并用其制预浸料。通过热失重TGA分析以及考察加工成型过程中工艺参数变化对复合材料介电性能、力学性能的影响，优化了预浸料热压成型工艺条件。     

炭／炭复合材料用基体—COTAP的合成与性能研究

以廉价的国产中温煤沥青为原料,通过特定的交联催化反应,合成了一种适合于炭/炭复合材料用的基体——COTAP,并研究了不同反应条件下COTAP基体的残炭率及其与炭纤维之间的润湿性,以及由其制备的炭/炭复合材料的强度。实验结果表明,COTAP基体具有良好的综合性能,是一种很有价值的炭/炭复合材料用基体。     

C/C-SiC复合材料的组合工艺制备及基体改性研究进展

C/C-SiC复合材料是一种耐磨性好、抗烧蚀的高温热结构材料,被广泛应用于航空航天、摩擦制动、热防护等领域,然而几种制备C/C-SiC复合材料的单一工艺方法均存在着局限性与不足之处.本文重点介绍了几种制备C/C-SiC复合材料的组合工艺,并分析了组合工艺各自的优缺点.综述了C/C-SiC陶瓷基复合材料基体改性的相关进展...     

高性能基体树脂综述

目前聚合物基先进复合材料在宇航结构中的减重潜力是公认的。第二级复合材料结构扩大试验与飞行试验,在美国和欧洲巳进行了15～20年。这些工作正显出效果,先进复合材料在第二级结构中的应用幅度增长是显而易见的。随着新的高性能树脂的开发,复合材料在第一级结构中的应用将会增加。 CIBA—GEIGY公司在高性能树脂技术方面保持领先地位,在开发满足目前和未来宇航工业先进复合材料需要的树脂方面,其研究计划很活跃。本文概述CIBA—GEIGY公司的树脂技术,包括从目前的环氧基高性能树脂系统MY720/HT976开始到双马来酰亚胺和聚酰亚胺一类高温基体树脂领域的开发。此外还有双马来酰亚胺和聚酰亚胺基体的工艺和特性,以及商业用的第一级先进复合材料设计中的主要问题。本文还将讨论韧性、损伤容限树脂的当前趋势和发展。     

碳纤维复合材料发动机壳体用高性能树脂基体的研制

在综合考虑树脂黏度、力学性能、耐热性能的基础上。开发了适用于碳纤维复合材料火箭发动机壳体温法缠绕成型工艺用耐高温和韧性环氧树脂基体。用差示扫描式量热法(DSC)、傅里叶红外光谱FT—IR等分析技术对该韧性树脂基体的固化反应动力学参数、树脂基体固化物的性能和复合材料的性能进行了系统的研究。结果表明，该韧性树脂基体黏度低，适用期长，韧性好，与碳纤维界面粘接强度高，所制得的复合材料火箭发动机壳体纤维强度转化率高。为今后相关方面的研究指明了方向。     

改性双马来酰亚胺基体复合材料的初步研究

本文以双马来酰亚胺为主要组分,探讨了用环氧树脂及丙烯酸酯树脂对其进行改性的可能性。实验结果表明,改性后的树脂体系溶解于丙酮溶剂,复合材料成型工艺能满足热压罐要求,制成的复合材料空隙率低,基体/纤维界面粘接良好。复合材料性能优异,具有较高的耐热性与耐湿性。在150℃下的层剪强度保持率高于80％,在250℃下的层剪强度保持率高于50％;弯曲强度保持率分别高子75％与50％;水煮24小时后的层剪强度保持率高于90％。     

炭／炭复合材料用基体前驱体的研究动态

介绍了几种炭／炭复合材料的基体前驱体的性质及制备方法。指出研制低成本、高性能、工艺性好的基体前驱体材料是研制低成本、高性能的炭／炭复合材料的关键。     

难熔金属炭化物改性基体对炭/炭复合材料抗氧化性能的影响

主要对难熔金属改性炭基体的炭／炭复合材料的抗氧化性能进行了较深入的研究。实验的结果表明，在以中间相沥青为基体先驱体、以PAN—CF为增强体的炭／炭复合材料中，采用Ti、W、Zr、Ta、等过渡区金属化合物为添加剂，以Co、Ni为助液相烧结剂，以TiCl4、ZrOCl2等为助炭化剂，通过在材料的内部生成多元金属炭化物，形成一种内部的多层次梯度防护体系，较大幅度地提高了炭／炭材料的抗氧化性能，实现了在改性剂添加量2％-3％的情况下，炭／炭材料氧化失重率下降超过80％，在1100℃小情况下，材料氧化失重小于5％的良好效果。     

基体改性对碳纤维增韧碳化硅复合材料结构与性能的影响

采用化学气相浸渗法对2D C/SiC复合材料进行基体改性,制备了二维碳纤维增韧碳-碳化硅二元基复合材料(two dimensional carbon fiber reinforced C-SiC binary matrix composites,2D C/C-SiC).2D C/C-SiC复合材料的基体为热解碳和碳化硅交替叠层的多层基体.研究了2D C/C-SiC复合材料的微观结构,比较了2DC/SiC复合材料和2DC/C-SiC复合材料的力学性能及断口形貌.结果表明:2DC/C-SiC复合材料可在基本保持2DC/SiC复合材料抗弯强度的基础上,其断裂韧性得到显著提高.基体改性的效果明显.纤维的逐级拔出是断裂韧性提高的原因.     

先进战斗机用复合材料树脂基体

树脂基体在复合材料结构中起着重要作用，本文介绍当前用于先进战斗机复合材料结构的树脂基体，包括它们的基本性能与应用特点。     

环氧复合材料用微波固化技术及其展望

本文综述了近年来环氧复合材料微波固化的研究进展及应用现状,重点讨论了微波固化对环氧树脂及其复合材料固化体系的固化速率、固化物力学性能和热性能等的影响,并对环氧树脂复合材料微波固化的研究应用进行了展望。     

碳纤维增强磷酸钙骨水泥复合材料

采用碳纤维为增强相以提高磷酸钙骨水泥的力学性能。利用硝酸液态氧化法对碳纤维进行表面处理。仿照天然骨的结构,将处理后的碳纤维均匀埋于材料的受力面。制得的碳长纤维增强磷酸钙骨水泥生物复合材料,其抗折强度为10．80MPa。同样制备条件下,加入未处理的碳纤维,复合材料的抗折强度为6．35MPa,未加碳纤维骨水泥材料的抗折强度为5．81MPa。因此,以碳纤维为增强相并经表面处理后,可大大提高与骨水泥之间的界面结合强度,从而有效传递载荷,得到的复合材料的力学性能显著提高。利用X射线衍射及扫描电镜对复合材料的水化产物及微观结构进行了检测。     

碳化硅纤维热处理对单向碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料性能的影响

用不同条件热处理的碳化硅纤维制备了单向连续碳化硅纤维增强磷酸铝基复合材料.研究了碳化硅纤维热处理的温度、时间及热处理方法对制成的复合材料性能的影响.测试了复合材料的断裂强度,相对介电常数和介电损耗.通过扫描电镜分析复合材料的微观形貌,并使用电子探针对碳化硅纤维/磷酸铝基体界面进行了微区元素分析.结果表明:碳化硅纤维热处理降低了复合材料的介电常数和介电损耗;纤维/基体界面之间未发生任何化学反应.由于热处理使纤维/基体形成了强结合界面,大大降低了复合材料的力学性能.快速热处理方式直接降低纤维的自身强度.     

钙磷摩尔比对新型PCCP+DCPA体系骨水泥性能的影响

用化学沉淀法合成了不同钙/磷摩尔比并含碳酸根的部分结晶磷酸钙(partially crystallized calcium phosphates,PCCP),用PCCP和无水磷酸氢钙(dicalcium phosphate anhydrous ,DCPA)配制了PCCP DCPA体系磷酸钙骨水泥,用去离子水作为骨水泥的固化液.通过相组成的X射线衍射分析、扫描电子显微镜观察、孔隙率和抗压强度测定,研究了钙磷摩尔[n(Ca)/n(P)]对PCCP DCPA磷酸钙骨水泥性能的影响.结果表明:随着部分结晶磷酸钙中n(Ca)/n(P)的提高,磷酸钙骨水泥试件的抗压强度明显下降,但磷酸钙骨水泥水化产物羟基磷灰石的结晶度提高,固化体中大于100 nm的孔隙增多、固化体的孔隙率增大,可见,n(Ca)/n(P)对磷酸钙骨水泥的性能有重要影响,在制备磷酸钙骨水泥时应选择适当的n(Ca)/n(P).     

纤维增强树脂基摩阻材料研究进展

综述了近几年来树脂基摩阻材料用增强纤维的研究进展,主要介绍了常用的4类纤维增强树脂基摩阻材料的摩擦学特性、增强纤维制备方法及其在摩阻材料中的应用。     

碳/碳复合材料表面软复合磷酸钙层

为改进碳／碳复合材料的生物活性，发展了表面软复合磷酸钙层的制备工艺。首先在碳／碳复合材料表面通过离子束辅助沉积技术形成的钛镀层，然后经浓碱液处理后呈多孔网状，该网状结构可在模拟体液（SBF）中诱导沉积出生理磷灰石层，从而在碳／碳复合材料表面形成软复合磷酸钙层。所获得的软复合磷酸钙层厚度约为8μm ，结晶结构为羟基磷灰石，但其Ca,P摩尔比n(Ca)/n(P)低于1．67。     

NANOSCALE CHARACTERISATION OF THICKNESS AND PROPERTIES OF INTERPHASE IN POLYMER MATRIX COMPOSITES

An overview is presented of the properties and effective thickness of the interphase formed between fibres and polymer matrices. Chemical and physical characterization of the interphase is discussed to portray molecular interactions comprising the interphase layers in silane-treated glass-fibre composites. The gap between physico-chemical investigation on one side and bulk material testing on the other side is bridged by implementation of novel techniques, such as nanoindentation, nanoscratch tests, and atomic force microscopy (AFM), which have been successfully used for nanoscopic characterization of the interphase in the past few years. Salient differences are identified between the major findings of these studies in terms of hardness/modulus of the interphase relative to the bulk matrix material. While there is a significant "fibre stiffening" effect that may cause misinterpretation of the interphase hardness very close to the fibre, the formation of both a softer and a harder interphase is possible, depending on the combination of reinforcement, matrix, and coupling agent applied. This is explained by different interdiffusion behaviour, chemical reactions, and molecular conformation taking place at the interphase region in different composite systems. The effective interphase thickness is found to vary from as small as a few hundred nanometers to as large as 10 µm, depending on the constituents, coupling agent, and ageing conditions.     

定向排布层状SiC晶须补强Al2O3复相陶瓷的制备及其性能

利用流延成型和热压烧结工艺制得了晶须高度定向排列的层状Ａｌ２Ｏ３基复相陶瓷。讨论了分散剂、ｐＨ值等对浆料粘度的影响。分析了流延成型过程中刀片的运动速度和剪切强度对晶须定的影响。测定了不同取向角下材料的强度和韧性,结果表明：材料和力学性能强烈依赖取向角,随取向角增大,强度和韧性逐渐降低。     

柔性石墨复合材料的制备及性能研究

采用热压法制备出不同种类树脂－柔性石墨复合材料,研究了树脂种类与用量对复合材料的体积密度、肖氏硬度、电阻率、压缩率及回弹率等性能的影响;利用SEM分析了树脂含量对复合材料表面形貌的影响。结果发现,呋喃－柔性石墨复合材料的综合性能最佳。     

自蔓延高温合成技术制备TiC／Ni3Al复合材料的研究

采用ＳＨＳ工艺，从Ｔｉ，Ｃ，Ｎｉ，Ａｌ四种元素态粉末原料对ＴｉＣ／Ｎｉ３Ａｌ复合材料进行了探索研究，测定了燃烧温度变化曲线，结果表明，燃烧反应温度较高，温度变化复杂，且与ＴｉＣ的含量有关，对不同相组成的产品进行了ＸＲＤ及ＳＥＭ分析，表明在这四种元素态粉末存在的系统中，经过ＳＨＳ过程，设计的ＴｉＣ和Ｎｉ３Ａｌ相是稳定存在的两个相，合成产品呈多孔洞，疏松的开装状，ＴｉＣ晶粒细小且呈圆球状。