CF/UHMWPEF混杂复合材料的力学性能研究

本文对不同铺层方式的碳纤维(CF)和高强聚乙烯纤维(UHMWPEF)混杂复合材料的力学性能进行测试,同时对UHMWPEF表面处理前后的混杂复合材料性能进行了比较。实验结果表明,经表面处理的UHMWPEF与碳纤维以(CF)0/(CF)0/(UHMWPEF)/(CF)0/(CF)0方式进行层间混杂时,其复合材料的力学性能较好。     

多向GF/CF混杂复合材料拉压力学性能研究

采用工程上常用的铺层角度,设计7组不同的铺层方式,通过拉伸与压缩实验研究了多向玻璃纤维(GF)/碳纤维(CF)混杂复合材料的拉伸和压缩性能,得到了拉伸与压缩过程中力–位移曲线图及相应的破坏形貌。提出了铺层角度混杂比(CF相对体积分数)的概念,研究了不同铺层角度的混杂比对复合材料拉伸和压缩性能的影响。结果表明,多向纤维混杂复合材料的拉伸与压缩性能与总混杂比无明显关系,而与不同铺层角度各自的混杂比有关。其中,0°铺层混杂比对其影响最大,90°铺层混杂比影响最小,±45°铺层混杂比的影响介于两者之间。当0°铺层混杂比为100%时,复合材料的拉伸与压缩性能最高,拉伸破坏表现为一次破坏,破坏时层间分离的程度最低;当0°铺层混杂比低于100%时,复合材料的拉伸破坏表现为二次破坏。复合材料的压缩破坏大多表现为一次破坏,且在破坏时GF的破坏大多表现为"屈曲失稳"的形式,从而减缓了CF的脆性断裂程度。     

CF/GF混杂复合材料性能分析及其在风电叶片上的应用

本文通过设计11组碳/玻混杂纤维复合材料(HFRP)样条的拉伸对比实验,分析研究CF与GF的不同混杂比对复合材料拉伸性能的影响。结果表明,随着玻璃纤维中加入碳纤维相对体积分数的增大,其拉伸强度和模量也随之增大,断裂延伸率随之降低。通过理论计算,50m长风电叶片主梁帽采用碳/玻混杂复合材料比采用纯玻纤其重量可降低10%~60%,成本将提高150%~310%,而相对于整支叶片重量可降低4%~22%,相对于整机其整体成本相当甚至降低。     

CF/KF混杂纤维复合材料阻尼性能研究

本文采用热动态力学分析测试技术测试材料的损耗因子来评价材料的阻尼性能,研究了CF/KF混杂纤维复合材料的混杂比、铺层顺序、混杂方式对材料阻尼性能和力学性能的影响。实验表明,铺层中外层纤维的种类和含量对材料的阻尼性能和力学性能影响很大,混杂界面数对材料的阻尼性能和力学性能也有一定的影响。     

SPEEK改性CF/PEEK复合材料界面性能研究

本文采用磺化聚醚醚酮(SPEEK)通过溶液上浆法对碳纤维(CF)进行上浆,并对不同浓度上浆剂改性脱浆T300单丝表面形貌,SPEEK上浆后CF的热稳定性及上浆前后CF/PEEK复合材料的界面性能进行了表征。通过扫描电镜(SEM)观察不同浓度上浆剂改性脱浆T300单丝的SEM表面形貌,得到最佳上浆剂浓度;采用傅里叶红外光谱(FTIR)分析确定SPEEK上浆剂成功附着在CF表面;采用热失重分析(TGA)研究了SPEEK上浆后CF的热稳定性,确定其在CF/PEEK复合材料的成型温度下稳定不分解;采用微脱粘试验研究上浆前后CF/PEEK复合材料的界面剪切强度。结果表明,制得的磺化PEEK上浆剂的最佳浓度为0.07g/L;同时,SPEEK上浆后CF具有良好的热稳定性并且SPEEK上浆可以有效提高CF/PEEK的界面性能。     

基于FBG传感器的碳纤维复合材料内部热应变监测

将光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,简称"FBG")传感器分别埋入单向板和平纹机织层压复合材料中,采用Sm125型光纤光栅解调仪测试两种复合材料在20~100℃温度范围内的内部热应变,分析单向板和平纹机织层压复合材料在仅受温度作用下内部热应变变化特征。结果表明,FBG传感器可以准确测量复合材料内部热应变变化;单向板和平纹机织层压复合材料的内部热应变均随温度升高而增大;织物结构影响复合材料内部热应变,且同一温度点,平纹机织层压复合材料内部热应变较单向板大。     

SPEEK改性CF/PEEK复合材料力学性能研究

本文通过制备了不同磺化度的磺化聚醚醚酮(SPEEK),经研究发现磺化度与反应时间具有明显的相关性;通过采用XPS能谱研究了上浆前后CF表面元素含量的变化,并运用表面能计算深入分析了表面基团变化与表面能变化之间的关联性;通过标准试验方法对SPEEK上浆前后的CF制备的CF/PEEK复合材料进行层间剪切性能研究。结果表明SPEEK的磺化度随着PEEK与浓硫酸的反应时间增加而增加;同时SPEEK上浆剂可以有效改善CF/PEEK复合材料的层间剪切性能,并且随着磺化度的增加,改善效果增强。SPEEK可以有效提高CF/PEEK复合材料的层间剪切强度。     

混杂方式对CF/UHMWPEF混杂复合材料力学性能的影响

本文通过碳纤维/超高分子量聚乙烯纤维混杂复合材料的力学性能试验及结果比较,分析了三种混杂方式对该类复合材料的力学性能的影响.结果表明,不同混杂方式的碳纤维/超高分子量聚乙烯纤维复合材料具有各自的力学特点.     

界面粘结对GF/VE复合材料在硫酸介质中耐蚀性能的影响

本文采用实验室模拟环境因素加速老化的方法,比较了两种界面粘结性能不同的防腐容器用玻璃纤维增强乙烯基酯树脂复合材料(GF/VEA,GF/VEB)在硫酸介质中的吸湿特性以及动态和静态力学性能的变化。结果表明,在55℃、40wt%的硫酸水溶液中,两种树脂的吸湿性能相差不大,但界面粘结情况的不同使两种复合材料的吸湿特性表现出明显差别;两种复合材料的弹性模量(E′)、剪切强度和弯曲性能均随浸泡时间的延长而下降,且GF/VEB材料因具有较好的界面粘结而呈现较高的性能保留率。     

PPS/E-MA-GMA/GF/HNTs混杂复合材料的制备与研究

采用熔融共混法制备了聚苯硫醚(PPS)／乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(E-MA-GMA)／玻璃纤维(GF)/埃洛石纳米管(HNTs)混杂复合材料,研究了其力学性能、热性能、阻燃性能及其微观形态.结果表明,当E-MA-GMA在PPS/E-MA-GMA共混体系中的质量分数为12％、GF的质量分数为30％、HNTs...     

碳纤维／玻璃纤维混杂复合材料性能研究

以玻璃纤维毡和玻璃纤维布为夹芯材料、碳纤维为表层材料,制备了混杂纤维增强复合材料,测试了在不同碳纤维含量和不同碳纤维辅层方向时增强复合材料的纵向拉伸强度 和冲击强度等力学性能。结果表明：该杂方式经济且有效。     

悬浮法制备玻璃纤维／聚氯乙烯复合材料力学与热学性能的研究

本文主要研究了用水悬浮制备的玻纤／聚氯乙烯复合材料的力学及热学性能，考察了悬浮液的组分，纤维表面处理，纤维含量等对复合材料性能的影响。     

冷却方式对GF/PP复合纱针织物复合材料拉伸性能的影响

本文研究冷却方式对GF/PP复合纱针织物复合材料拉伸性能的影响。结果表明,随着冷却速度的减慢及冷却时间的延长,复合材料的拉伸强度和弹性模量呈现出增大的趋势,而断裂应变则逐渐减小。为了解释这种现象,本文利用X射线衍射的方法对不同冷却方式得到的复合材料的基体的结晶结构进行分析比较,发现随着冷却速度的减慢及冷却时间的延长,GF/PP复合材料的聚丙烯基体的结晶度、微晶尺寸和球晶大小都有所增大。     

镁橄榄石/堇青石复相陶瓷性能的研究

为确保起着信号发射、接收、调制等作用的微波天线系统在高温环境能有效工作,其陶瓷基部分要求低介电常数、低损耗、热膨胀系数与金属相匹配,在高温下能有效工作。镁橄榄石瓷具有低的介电常数和介质损耗,但热膨胀系数较大,采用热膨胀系数低的堇青石瓷进行复合,制备镁橄榄石/堇青石复相陶瓷,期望两者在介电性能和热膨胀性能上能够互补,满足耐高温天线材料的要求。     

CE/EP/CF复合材料的湿热性能研究

采用溶液预浸渍法分别制备了两种碳纤维(CF)增强环氧树脂(EP)改性氰酸酯树脂(CE)(CE/EP/CF)复合材料,研究了该复合材料的吸湿行为及湿热环境对其力学性能和微观结构的影响。结果表明,CE/EP基体具有比EP更小的吸湿能力;湿热环境对CE/EP/CF复合材料的纵向拉伸强度影响不大,但对其层间剪切强度的影响较为显著。     

PUR/GF泡沫塑料的密度对微观结构及力学性能的影响

对不同成品密度下玻纤增强硬质聚氨酯泡沫塑料体系的微观结构及力学性能进行了研究。扫描电子显微镜观察发现，在不同成品密度下，玻纤与聚氨酯基材的界面结合情况不同，中等密度(0．3g／cm^3)的有效结合面积大于低密度与高密度的。界面结构参数计算及力学性能测试表明，中等密度下的界面结构参数最大，且压缩强度和冲击强度增加率也最大。     

GF/PP复合材料悬浮法工艺中偶联剂的应用及其对材料性能的影响

研究了悬浮法制备短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料过程中不同偶联剂的适用性及其对材料性能的影响。根据悬浮法工艺的特点 ,提出了适用的偶联剂品种和添加方式。探讨了悬浮体系中偶联剂对复合材料微观结构的影响和偶联作用机理