混合纤维增强树脂矿物复合材料研究

为了研究作为精密机床床身基础构件的混合纤维增强树脂矿物复合材料的性能,以钢纤维质量分数、丝瓜络纤维质量分数、钢纤维长径比为考察因素,采用正交试验设计方法开展16组钢–丝瓜络纤维混合增强树脂矿物复合材料试件压缩强度与阻尼比测试试验。结果表明,钢纤维质量分数对材料压缩强度的影响最大,丝瓜络纤维质量分数对材料阻尼比的影响最大。随着丝瓜络纤维的添加,试件压缩强度与阻尼比均出现先增大后减小的趋势,当丝瓜络纤维质量分数达到0.1%时,试件的压缩强度为98.095 0 MPa,阻尼比为0.172 7。钢纤维添加量与试件压缩强度呈线性递增趋势,且当钢纤维质量分数达到0.4%时,试件阻尼比达到最大值,为0.170 7,当钢纤维质量分数为0.8%时,试件的整体性能最优。当钢纤维长径比为60时,试件的压缩强度为100.063 0 MPa,阻尼比为0.170 9。混合纤维增强树脂矿物复合材料的最佳组分为:丝瓜络纤维质量分数0.1%,钢纤维质量分数0.8%,钢纤维长径比60。     

碳纤维-钢纤维水泥基复合材料电学性能试验研究

为优化水泥基复合材料的电学性能,以碳纤维(CF)和钢纤维(SF)为导电材料,通过抗压强度试验、交流阻抗测试、扫描电镜测试和升温试验,研究了碳纤维和钢纤维的体积掺量对水泥基复合材料抗压强度和电学性能的影响。结果表明,碳纤维-钢纤维水泥基复合材料的抗压强度随碳纤维掺量增大呈先增大后减小的趋势。碳纤维、钢纤维的渗滤阈值分别为0.35%和0.6%(均为体积分数),复掺碳纤维和钢纤维使水泥基复合材料的导电性能大幅增强,产生了明显的正向混杂效应,碳纤维和钢纤维体积掺量达到渗滤阈值后,继续增大纤维掺量对导电性能的提升作用不大。用ZSimp Win软件拟合得到等效电路各电路元件数值,并结合SEM照片分析了导电机制。碳纤维-钢纤维水泥基复合材料具有良好的电热性能,当输入功率为7.9 W,通电30 min、60 min、90 min后,其平均温度可达到33℃、43℃、50℃,通过曲线拟合得到了温度随时间变化的回归方程。     

铜纤维长径比的分布对复合材料性能的影响

以ＨＤＰＥ为基材，选用冷拉法铜纤维为填料，建立了长径比的测定方法，采用概率和数理统计证明纤维长度的分布状态符合正态分布，成型加工条件对铜纤维的长径比和分布有明显革影响，不同长径的铜纤维对复合材料的性能影响也不同。     

碳纳米管增强风机叶片复合材料多尺度模型及性能预测

将均匀化理论与有限元法相结合,应用于真空树脂转换成型风机叶片碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的性能预测。根据实验分析,将碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料内部结构分别用宏观、细观和纳观三个层次来描述,建立了碳纳米管增强风机叶片复合材料的多尺度模型,编写了MATLAB程序,并运用二次均匀化预测了材料参数(体积份数、长径比、弹性模量等)对碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料性能的影响。当分别增大碳纳米管弹性模量、长径比和体积份数时,碳纳米管/碳纤维/环氧树脂复合材料的性能均能得到提高。本文结果对风机叶片复合材料的制备有一定的指导作用。     

剑麻/钢纤维增强改性酚醛树脂力学和摩擦性能

采用改性酚醛树脂为基体,剑麻/钢纤维混杂为增强纤维,通过辊炼、模压成型工艺制备了剑麻/钢纤维增强酚醛树脂复合材料.研究了剑麻纤维的加入及含量对聚砜改性酚醛树脂复合材料力学性能、摩擦磨损性能及热稳定性能的影响.结果表明:剑麻纤维质量分数为15%、钢纤维为10%时,复合材料的冲击和弯曲强度分别为3.82 kJ/m2和59.6 Mpa,达到最大;随着剑麻纤维含量的增加,复合材料的摩擦系数降低,热稳定性能下降,当剑麻纤维质量分数为10%时,复合材料的摩擦性能优异;复合材料的磨损面呈现黏着磨损和疲劳磨损特征.     

LDPE/不锈钢纤维电磁屏蔽材料的性能研究

以不锈钢纤维作为导电填料，添加到低密度聚乙烯（LDPE）中，制备了一种电磁屏蔽材料。分析了不锈钢纤维的加入对复合材料电磁性能、导电性能和力学性能的影响。结果表明，LDPE/不锈钢纤维复合材料的电磁屏蔽效能与不锈钢纤维的长径比成正比，添加了长径比大的不锈钢纤维的LDPE的导电性能更佳。随着不锈钢纤维用量的增加，LDPE／不锈钢纤维复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都有较大幅度的下降。     

不同龄期钢纤维增强水泥砂浆纤维拉拔试验与模拟研究

钢纤维增强水泥基复合材料作为一种多相复合材料,其增强增韧效果的发挥依赖于钢纤维与基体之间的界面粘结性能。通过开展不同龄期的钢纤维增强水泥基复合材料单根纤维拉拔试验及数值模拟研究,分析了龄期对钢纤维增强水泥砂浆界面粘结性能的影响,建立了不同龄期的单根纤维拉拔细观模型,通过将模拟结果与试验结果进行对比验证模型的有效性。根据所建立的细观模型分别对不同龄期钢纤维增强水泥砂浆纤维-基体间的界面粘结作用机理及纤维-基体间粘结表面在纤维拔出过程中的应力变化进行了分析。结果表明:所建立细观模型模拟得到的纤维最大拉拔力及荷载-滑移曲线与试验结果吻合较好,钢纤维的最大拉拔力及钢纤维-水泥砂浆基体的界面粘结强度均随着龄期的增加而增加;在7 d龄期内界面粘结强度的增长速度较快,7 d龄期后增长速度放缓;随着龄期的增加,不同龄期段的界面粘结强度的增长率逐渐减小并趋于稳定。采用拟合得到的粘结表面材料参数能够有效模拟各龄期下单根钢纤维从水泥砂浆中的拔出过程。     

碳纳米管/聚合物复合材料的研究进展

综述了碳纳米管/聚合物复合材料的研究进展,介绍了碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法,特别强调了碳纳米管在聚合物基体中的分散和排列;综述了碳纳米管/聚合物复合材料研究在力学、电学、热学、阻燃性能等方面所取得的进展,并详细讨论了碳纳米管的长径比、碳纳米管在聚合物基体中的分散效果及排列对碳纳米管/聚合物复合材料性能的影响;最后探讨了碳纳米管/聚合物复合材料进一步发展所面临的机遇和挑战.     

聚丙烯/纳米碳管复合材料的制备及其摩擦性能研究

以纳米碳管为填料,填充聚丙烯制得纳米碳管/聚丙烯复合材料.借助扫描电子显微镜观察分析了复合材料表面形貌;利用MMW-1A型摩擦磨损试验机研究了纳米碳管含量对聚丙烯复合材料摩擦性能的影响并探讨其摩擦机理.结果表明：纳米碳管在复合材料中分散较好,且保持了一定的长径比;随着纳米碳管含量的增加,复合材料的摩擦系数显著减小,当纳米碳管的含量为5％时,复合材料的摩擦系数减少了13.17％.     

钢纤维增强聚合物砼的应用

钢纤维增强聚合物混凝土是由乳胶、钢纤维和混凝土复合而成的高性能混凝土材料，它具有比钢筋混和钢纤维混凝土更为优良的抗拉、抗折、抗疲劳强度、冲击韧性及变形性能。以S118线路面罩而铺装为工程实例，论述了钢纤维增强聚合物混凝土路面铺筑中的工程应用技术问题。     

玻璃纤维增强ABS力学及加工性能

实验对比了用无碱及中碱短玻璃纤维增强ＡＢＳ的力学性能及加工流动性能，结果表明，在一定长径比及用量范围内，中碱玻纤增强ＡＢＳ力学性能与无碱玻纤维增强ＡＢＳ接近，且流动性优于后者。     

Effects of A,B, and S components on fiber length distribution,mechanical, and impact properties of carbon fiber/ABS composites produced by different processing methods

Carbon fiber/ABS composites with different acrylonitrile, butadiene, and styrene components were produced via extrusion/injection and long fiber thermoplastic (LFT)/injection molding processes, respectively. The effect of the components on fiber length distribution, tensile, flexural, impact, and dynamic mechanical properties of the composites was investigated. The properties of carbon fiber/ABS composites produced using 12 mm-long LFT pellets were markedly higher than those produced using extruded pellets made with 12 mm-long chopped carbon fibers. Uses of LFT pellets were preferable to enhancing the mechanical properties of carbon fiber/ABS composites. The tensile, flexural, and dynamic mechanical properties were increased in order of ABS750sw > ABS720 ≥ ABS780 > ABS740, whereas the impact strength was increased in order of ABS740 > ABS780 > ABS720 ≈ ABS750sw. Less carbon fiber damages and less carbon fiber length degradation upon LFT processing resulted in longer fiber length distribution and higher fiber aspect ratio in the composites with LFT pellets, indicating a beneficial reinforcing effect, which was responsible for the increased mechanical properties of ABS composites, particularly with ABS750sw. The results were agreed with each other, significantly depending on the A, B, and S components, being supported by fiber length distribution, fiber aspect ratio, and fracture surfaces.     

Polymeric composites for use in electronic and microwave devices

The dielectric and conductive properties of thermoplastic (ABS) composites filled with ceramic powder (barium titanate), conductive powders (carbon black, copper) and conductive fibers (carbon, steel) were investigated for use in electromagnetic crystals and microwave devices. Barium titanate/ABS composites were produced that had dielectric constants over 8 and loss tangents of 0.01, which are the requirements for electromagnetic crystals. Carbon black/ABS and steel fiber/ABS composites were obtained with conductivities suitable for electromagnetic shielding (over 10^?3 S/cm). Fused decomposition modeling was tested as a method for building electromagnetic crystals and showed promising results. Polym. Eng. Sci. 44:588–597, 2004. © 2004 Society of Plastics Engineers.     

The influences of fiber feature and polymer melt index on mechanical properties of sugarcane fiber/polymer composites

The fiber characteristics (i.e., the fiber type, morphology, and dimension) and polymer melt flow index (MFI) significantly affected mechanical properties of sugarcane fiber/HDPE composites. The length and diameter of sugarcane fibers followed a lognormal distribution before and after compounding. The long fibers had a significant reduction in the dimension and aspect ratio during compounding. However, the short fibers had close values in these two properties before and after compounding. For the resultant sugarcane fiber/polymer composites, the HDPE resins with a low MFI value presented high tensile and impact strengths. Because of high sugar content, the pure rind fiber had a poor performance as filler in the HDPE resins with respect to the raw bagasse fiber and alkali‐extracted bagasse fiber. On the other hand, the aspect ratio was proportional to the mechanical performance of the fibers in the HDPE resins. As a result, the fibers with a large aspect ratio and low sucrose content improved the strength properties of the resultant composites. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 102: 5607–5619, 2006     

短纤维／弹性体复合材料的研究V.SF／CPE复合材料的制备与性能

本文讨论了ＰＥＴ、ＰＡ短纤维（ＳＦ）与ＣＰＥ热塑基复合材料的制备、基本力学性能和流变性能。探索了ＳＦ组分（种类、含量、Ｌ／Ｄ比）、粘合体系、工艺条件等对性能的影响。实验结果表明，ＨＲＨ粘合体系可显著改善复合材料的力学性能。从兼顾复合材料的物理件能与加工流变性能的角度出发，在本实验条件下，取ＳＦ为１５重量份、Ｌ／Ｄ为２２０为宜。     

不锈钢纤维填充ABS复合材料的研究及应用

以(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)树脂为主要原料,利用不锈钢纤维(SSF)进行改性,为解决SSF在树脂基体中的分散性问题,采用母料法制样。对ABS/SSF复合材料的力学性能和电学性能进行表征,并利用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪等对其微观结构进行研究,探讨了微观结构对复合材料性能的影响。该法制备的ABS/SSF复合材料抗静电性能优异,性价比高,已用于井下探测仪器外壳。     

ABS/LGF和ABS/LGF/SMA复合材料的性能研究

对ABS／长玻璃纤维(LGF)及ABS／LGF／SMA(苯乙烯／马来酸酐共聚物)2种复合材料的界面形态、纤维效率系数和力学行为进行了研究。结果表明：界面粘结作用是影响力学性能和纤维效率系数的关键因素。对于ABS／LGF体系，弱的界面相互作用使材料表现出低的力学性能和纤维效率系数。而对于ABS／LGF／SMA体系，由于纤维和基体树脂之间的界面相互作用增强导致材料呈现出更高的力学强度，同时纤维效率系数也得到提高。     

ABS/SMA/GF复合材料的制备及性能

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)及玻璃纤维(GF)为原料,以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)作为界面相容剂,研究界面相容剂对玻璃纤维增强ABS复合材料力学性能及界面粘接的影响.结果表明:加入SMA玻纤增强ABS复合材料的力学性能明显提高;随着玻纤质量分数增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度均逐渐增加,冲击强度下降.