连续GF增强PP层合板铺放成型工艺参数研究

以自制的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带为原料,通过铺放成型工艺制备层合板材。采用正交试验,研究了铺放成型过程中4个主要工艺参数——压力辊压力、热风枪工作温度、压力辊内导热油温度、铺放平台底板温度对层合板材的层间剪切强度(ILSS)和空隙率的影响。结果表明,压力辊压力对层合板ILSS影响最大,对空隙率的影响次于热风枪工作温度;热风枪工作温度对空隙率影响最大,对ILSS的影响次于压力辊压力;其它两个工艺参数对ILSS和空隙率的影响均较小。在可操作的范围内,适当提高压力辊压力、热风枪工作温度和压力辊内导热油温度以及选择适中的铺放平台底板温度有利于降低板材的空隙率,提高板材的ILSS。在压力辊压力0.15 MPa、热风枪工作温度229℃、压力辊内导热油温度100℃、铺放平台底板温度95℃的最优工艺条件下,板材的ILSS达到21.54 MPa,空隙率为1.23%。     

热塑性复合材料点阵铺放工艺对层间剪切强度的影响研究

为实现基于自动铺放原位成型工艺的热塑性复合材料点阵结构制备,本文将细观尺度热塑性复合材料层合板作为代表,以提高其力学性能为目标,基于试验对细观尺度自动铺放原位成型工艺开展研究,具体包括结合单因素法与响应曲面法设计试验方案,以层间剪切强度(ILSS)与微观形貌为表征方法,分析自动铺放原位成型工艺参数对层合板力学性能的影响规律并建立预测模型,结果表明,试验范围内铺放速度对ILSS的影响最大,铺放压力其次,铺放温度最小,且因素间存在交互作用,试件ILSS随铺放压力与温度的增加呈现先上升后下降的趋势,随铺放速度增加而下降,试验范围内最优工艺参数组合为铺放压力为14 N,铺放温度为408℃,铺放速度为60 mm·min~(-1)。     

玻纤增强聚丙烯缠绕管的层间性能及表观质量研究

采用缠绕成型工艺制备了玻璃纤维增强聚丙烯管材,考察了预热通道温度和芯模温度对管材内外壁表观质量的影响;同时分别单独研究了芯模温度、热风枪加热角度、预浸带张力、缠绕速度和压力辊径向压力对管材层间剪切强度(ILSS)的影响,对成型工艺条件进行了优化,并利用扫描电子显微镜(SEM)对层间破坏试样进行了微观表征。结果表明,适当提高预热通道温度可使管材获得较好的外壁表观质量,提高芯模温度可使管材获得较好的内壁表观质量;管材的ILSS随着热风枪加热角度及缠绕速度的增加而提高,达到一定值时又出现下降,随芯模温度、预浸带张力和压力辊径向压力升高而在总体上呈增加趋势;在预热通道温度为220℃、芯模温度为160℃、热风枪加热角度为6°、预浸带张力为24 N、缠绕速度为4.71 m/min、压力辊径向压力为0.15 MPa的最优工艺条件下制备的缠绕管材的内外壁表面光滑,ILSS达到了29.60 MPa;SEM分析表明,管材中树脂和纤维结合紧密,层间粘结良好。     

工艺条件对两步法缠绕成型连续玻璃纤维增强聚丙烯管材层间剪切强度及树脂含量的影响

本文以熔融浸渍法制备的预浸带为原料,通过两步法缠绕成型工艺制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯管材,采用正交试验研究了工艺条件对管壁层间剪切强度及管材树脂含量的影响。结果表明,提高芯模压力辊温度、热风枪温度、预热器温度,选择适中的压力辊压力,在层间剪切强度提高的同时,树脂含量下降,当芯模压力辊温度为160℃、热风枪温度为260℃、预热器温度为170℃、压力辊压力为0.15MPa时,综合性能最好,其中层间剪切强度为20.47MPa,树脂含量为45.58%,芯模压力辊温度对层间剪切强度的影响最大。     

连续玻纤增强聚丙烯混纤纱织物层压成型工艺研究

采用两种不同形式的混纤纱机织物为原料,利用层压成型的方法制备了连续玻璃纤维(GF)增强的聚丙烯(PP)板材。研究了层压温度、压力、保压时间和混纤纱机织物形式对层压板材的弯曲性能和层间剪切强度(ILSS)的影响。结果表明,当层压温度为230℃,层压压力为8.5 MPa,保压时间为30 min,降温过程冷却速度为0.5℃/min时,层压板材的力学性能最佳。弯曲强度和模量分别达到352.58 MPa、23.09 GPa,ILSS达到27.37 MPa。此时,纤维含量和空隙率分别为72.25%、2.03%。在最优工艺条件下制备的两种不同织物形式层压板材弯曲强度和弯曲模量以及ILSS:2/2斜纹织物平纹织物。两种织物层压板材的空隙率:2/2斜纹织物平纹织物。     

红外加热缠绕成型工艺参数对CF/PEEK复合材料层间剪切性能的影响

为获得层间粘结性能优异的连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)缠绕成型制品,以粉末浸渍法制备的CF/PEEK单向带为原料,采用自制的高功率红外加热热塑性复合材料缠绕成型设备,进行缠绕成型工艺的研究。以层间剪切强度(ILSS)作为评价缠绕制品性能的主要依据,分别研究了缠绕成型过程中的送料张力、下压辊压力、缠绕速率、加热温度、预热时间和冷却速率等关键工艺参数对CF/PEEK环制品性能的影响。实验结果表明,成型温度为410℃,预热为40 min,送料张力为8 kg,下压辊气缸压力为0.30 MPa,芯模转速为6 r/min,缓慢冷却条件下制得的缠绕制品性能最优,层间剪切强度达到(82.29±1.27) MPa,并据此制备出了CF/PEEK缠绕管道。     

工艺因素对RTM成型聚酰亚胺复合材料性能的影响

采用低熔体粘度适用于液态成型的聚酰亚胺树脂研究了树脂传递模塑（RTM）工艺中树脂注射压力、注射流速、固化温度对碳纤维增强聚酰亚胺复合材料性能的影响，以确定最佳的成型工艺参数。结果表明，随着注射压力增大，复合材料的玻璃化转变温度下降，层间剪切强度提高，弯曲强度略有提升。随着注射流速增加，复合材料玻璃化转变温度不变，层间剪切强度和弯曲强度降低。随着固化温度升高，复合材料的玻璃化转变温度升高，但固化温度达到400℃时，层间剪切强度和弯曲强度明显降低。根据树脂工艺性，综合考虑复合材料内部质量、耐热性和力学性能，采用注射压力1.2 MPa，注射流速15 mL/min以及固化温度380℃的成型工艺较优。     

乒乓球拍用复合材料的成形工艺与性能研究

研究了成型温度和成型压力对兵乓球拍用碳纤维复合材料弯曲强度、弯曲模量和拉伸强度的影响,并对断口形貌进行了观察。结果表明,随着成型温度和成型压力的增大,碳纤维复合材料的弯曲强度和弯曲模量都呈现先增加而后减小特征,在成型温度为380℃、成型压力为4.7MPa时取得弯曲强度和弯曲模量最大值。随着成型温度和成型压力的增大,碳纤维复合材料的拉伸强度呈现先增加而后减小特征,在成型温度为380℃、成型压力为4.7MPa时取得拉伸强度最大值,为1.71GPa。碳纤维复合材料适宜的成型工艺为:成型温度380℃、成型压力4.7MPa。     

连续CF增强PEEK复合材料层压板的制备工艺

采用熔融浸渍法制备了连续碳纤维(CF)增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料预浸带,并层压成型制备复合材料层压板。研究了成型温度、成型压力、成型时间、纤维含量等因素对复合材料层压板力学性能的影响。结果表明,在成型温度为370℃、成型压力为12 MPa、成型时间为70 min、纤维含量为61%的工艺条件下,连续CF增强PEEK复合材料层压板的力学性能达到最优值,弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到(1 750.76±49.13)MPa和(107.54±6.35)GPa,层间剪切强度达到(100.04±6.88)MPa,缺口冲击强度为(84.44±1.54)k J/m2。随着冷却速率的增大,复合材料层压板的弯曲性能和层间剪切强度下降,而缺口冲击强度提高。SEM分析表明,复合材料层压板的界面粘结良好。     

玻璃纤维/聚氯乙烯复合材料的制备与性能研究

采用注塑成型法制备了玻璃纤维/PVC(聚氯乙烯)复合材料。研究了制备过程中成型压力、成型温度及模具温度等对该复合材料拉伸强度、剪切强度和弯曲强度的影响。研究结果表明:当成型射压为130 MPa、保压为100 MPa、背压为0.5 MPa、成型温度为420℃、模具温度为100℃和w(玻璃纤维)=15%(相对于复合材料质量而言)时,复合材料的综合性能相对最好,其拉伸强度(77.4 MPa)和剪切强度(57.4 MPa)相对最大,并且制品表面光滑且颜色正常,而且弯曲强度比纯PVC提高了68.4%。     

熔体直纺84 dtex/36 f扁平丝开发

介绍了熔体直接纺84 dtex/36 f FDY扁平丝试验和生产。当纺丝箱温度290℃,卷绕速度4 500 m/m in,第一热辊转速2 065 m/m in,温度92℃,第二热辊转速4 545 m/m in,温度132℃,侧吹风风速0.50 m/s,网络压力0.2 MPa时,生产状况和产品指标均良好。     

二维C/(BCχ-SiC)n复合材料的高温层间剪切性能

采用双槽口剪切法(double-notchcd shear,DNS)研究了二维(twodimensional,2D)碳乡纤维增强碳化硼-碳化硅[2DC/(BCx-SiC)]复合材料的高温层间剪切性能,用扫描电子显微镜观察断口彤貌.结果表明:在25～1200℃范围内.温度对2DC/(BCx-SiC)n复合材料的层间剪切强度有明显影响,在900℃时材料的层间剪切强度最高可达40.0MPa,分别比25℃和1200℃的商约13%和8%,略高于700℃的.此外,C/(BCx-SiC)n的层间剪切强度始终高于C/SiC的强度,且2种材料的层间剪切强度随温度变化规律相似.断口分析表明:层间剪切失效发生在基体内部或基体/纤维界面上,而纤维并没有受到损伤.     

石墨烯/聚丙烯纳米复合材料流变与拉伸性能

采用熔融共混法制备了多种粒径、不同含量的石墨烯(GNP)/聚丙烯(PP)纳米复合材料,通过流变实验和拉伸实验分别研究了GNP粒径和GNP含量对复合材料流变特性的影响以及注塑成型工艺参数(注塑温度、注射压力、注射速度及背压)对复合材料拉伸性能的影响。研究结果表明,GNP微粒能够显著改善PP基体的抗拉强度,在一定含量范围(3%~9%)和较大粒径(40μm)时,会对PP熔体的流动性产生较大影响。虽然,注塑成型工艺参数对GNP/PP复合材料的抗拉强度影响较小,但是,其对材料的韧性影响较大。随着注塑的温度、压力、速度和背压的升高,材料韧性呈先增后降的趋势,最优参数组合为注塑温度215℃、注射压力60 MPa、注射速度50%、背压压力1 MPa。     

气干性耐腐蚀不饱和树脂的研究

采用顺酐和二醇制得耐腐蚀不饱和树脂,再将其与由三羟甲基丙烷二烯丙基醚(TMPDE)、TDI和苯乙烯反应得到的含有气干性基团的预聚物接枝聚合得到气干性耐腐蚀不饱和树脂。研究了预聚物加入量对树脂气干性以及接枝聚合反应温度和时间对反应程度的影响,并测试了产品的耐腐性和力学性能。结果表明,自制的耐腐蚀不饱和树脂、TDI、TMPDE及苯乙烯的质量配比为10∶1∶1∶2,聚合反应温度75～85℃,反应时间2.0 h时得到的不饱和树脂性能最佳,无缺口冲击强度为7.56 kJ/m2,弯曲强度为71.7 MPa,弯曲模量为3.21 GPa,热变形温度为110℃,产品可耐强酸、强碱、强氧化介质的长期腐蚀,气干性好,固化优良。     

High temperature mechanical properties of laminated ZrB2–SiC based ceramics

Two laminated ZrB₂-SiC based ceramics were prepared by tape casting and subsequent hot pressing, with BN (LZB) and graphite (LZG ) as interface layers. The LZB specimen presents flexural strength of 381 MPa at room temperature and 111 MPa at 1500 °C; while the LZG specimen shows flexural strength of 414 MPa at room temperature and 377 MPa at 1500 °C. In addition, the flexural strength of LZG specimen is always higher than that of the LZB specimen in the temperature range from room temperature to 1500 °C. Such higher strength is attributed to the healing of surface microcracks and pores by the SiO₂ glass phase, producing less glass phase in graphite interface layers at high temperature.     

加压方式对PP／GMT片材孔隙含量和弯曲性能的影响

针对ＰＰ／ＧＭＴ体系,研究了以加压和辊筒加压两种方式下温度和压力对片材孔隙含量和弯曲强度的影响,得了了两种加压方式下的最佳浸渍温度和压力。实验中的各种条件下,辊筒加压所得片材的孔隙含量均低于平板加压所得片材的孔隙含量,而弯曲强度均较高,因而。中压方式明显优于平板加压方式。     

粗旦五叶形有光PA6 FDY的生产工艺探讨

采用相对粘度2．85±0．03的国产高速纺有光PA6切片为原料,在普通PA6纤维生产设备基础上,改油嘴上油为双油轮上油,喷丝板直径由80 mm改为100 mm,喷丝孔为五叶形,纺丝组件压力大于等于15 MPa;纺丝温度(275±1)℃,侧吹风速度0．68 m／s,热定型温度(170±1)℃,网络空气压力(0．35±0．01) MPa。生产的233 dtex／18 f粗旦五叶形有光PA6 FDY质量优良,其断裂强度4．0 cN／dtex,断裂伸长率43.5％,条干不匀率2．13％,染色均匀度大于等于4.0级。