多重针织结构复合材料力学性能研究

阐述了选取连续玄武岩纤维(简称CBF)为原料制成由纬编双罗纹和双轴向经编织物多层叠加的三维增强体,并采用真空辅助树脂传递模塑技术将增强体与树脂复合,制成多重针织结构复合材料。介绍了复合过程中的乙烯基酯树脂固化配方,复合材料的加工工艺和拉伸、弯曲性能测试的试样准备、测试方法、测试仪器和测试结果。加工工艺包括:针织织物的选择、多层针织物的组合及复合工艺。由测试结果分析得出:多重针织结构复合材料的拉伸断裂和弯曲断裂呈现阶梯形;改进式双边锁式缝合技术降低了层间剪切应力;采用真空辅助树脂传递模塑技术能显著减少最终产品中夹杂物和气泡的含量,提高了复合材料的力学性能。     

真空灌注层叠复合材料的制备及其力学性能研究

采用真空灌注装置制备了多种层叠复合材料,讨论了不同树脂含量、不同种类增强材料对层叠复合材料成型工艺的影响,并测试了不同种类层叠复合材料的力学性能。试验结果表明:碳纤、玻纤、芳纶增强复合材料的真空灌注成型优良,高强聚乙烯UD布利用模压工艺可以改善成型质量;不同增强材料混叠的复合材料力学性能优于单一增强材料层叠的复合材料,碳纤、玻纤增强复合材料拉伸呈脆性断裂,芳纶、高强聚乙烯UD布增强复合材料拉伸呈韧性断裂。     

硅烷偶联剂改性处理对玻璃纤维织物增强聚苯硫醚复合材料性能的影响

针对聚苯硫醚存在韧性差的问题,通过热压成型工艺将玻璃纤维织物与聚苯硫醚树脂混合制备玻璃纤维增强聚苯硫醚复合材料.为获得较好的界面黏结性能,采用硅烷偶联剂KH560对玻璃纤维进行改性处理.借助扫描电子显微镜、摆锤冲击试验机、万能试验机等研究了不同质量分数硅烷偶联剂KH560处理对玻璃纤维表面形态及复合材料力学性能的影响....     

玻璃纤维/光敏树脂复合材料的3D打印及其力学性能

为解决光固化3D打印树脂材料强度低的问题,将玻璃纤维与光敏树脂复合,采用光固化3D打印技术制备玻璃纤维增强复合材料,分析了玻璃纤维经硅烷偶联剂改性处理以及玻璃纤维的铺层方式对复合材料力学性能的影响.结果表明:玻璃纤维可提升复合材料的拉伸强度和弯曲强度,相比于未处理的玻璃纤维,经硅烷偶联剂处理的玻璃纤维对复合材料力学性能...     

纺织复合材料成型过程中树脂的流动分析

选用标准大小的立体结构玻纤织物和平纹玻纤织物作预制件,在室温条件下,用m(854标准型乙烯基酯树脂)∶m(MEKP催化剂)∶m(Cobalt固化剂)=100∶1.5∶2的混合物作渗透用树脂,采用真空辅助树脂渗透成型工艺制成纺织结构复合材料,并用数码摄像记录整个过程。对该工艺条件下树脂基体的流速进行分析,结果表明,虽然其在不同预制件及同一预制件的不同位置的流速不同,但位移与时间曲线符合对数关系,速度与位移曲线和速度与时间曲线符合指数函数关系。     

表面处理对亚麻织物/PVC复合材料界面性能的影响

为了改善亚麻织物增强复合材料的界面性能,利用柠檬酸三丁酯对亚麻织物表面进行处理,探讨亚麻织物表面处理对亚麻织物/PVC复合材料的界面性能和力学性能的影响;利用扫描电子显微镜（SEM）、万能强力拉伸仪、声传感器等对亚麻织物/PVC复合材料的表面和断面形貌、界面的剥离强度、拉伸强度、声发射特性等进行了观察和测试。结果表明：采用柠檬酸三丁酯对亚麻织物进行表面预处理后,PVC树脂与亚麻织物间的界面相容性大大提高,界面的剥离强度也有明显提高,有效改善了亚麻织物/PVC复合材料界面性能,并使复合材料的拉伸强度有了提高。     

碳纤维/聚丙烯/聚乳酸增强复合材料的力学性能

为在不改变碳纤维/聚丙烯(PP)复合材料力学性能前提下,降低复合材料中PP含量以减轻环境降解压力,通过在碳纤维/PP复合材料树脂体系中掺杂可降解的聚乳酸(PLA)形成共混树脂体系,并经热压成型制备碳纤维增强共混树脂复合材料。探究了PLA、PP共混体系质量比对复合材料冲击、弯曲和拉伸性能的影响。结果表明:随着树脂体系中PLA质量分数的增加,复合材料的冲击强度和弯曲强度都呈先降低后升高、再降低的趋势,拉伸强度呈现先升高后降低的趋势;当PLA质量分数为60%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为21.8 k J/m²和112.5 MPa,拉伸强度为37.2 MPa,复合材料的综合物理力学性能最优,与未添加PLA的复合材料的力学性能相近。     

偶联剂对ABS/AlN复合材料力学性能的影响

利用熔融共混法制备了ABS/AlN复合材料,研究了不同的偶联剂用量对其力学性能的影响.结果表明:当使用1.5%的硅烷偶联剂KH—570处理AlN后,可使复合材料的拉伸强度提高34%,缺口冲击强度提高96%以上;钛酸酯—201的用量为2.0%时改性效果最好,可使复合材料的拉伸强度提高39%,缺口冲击强度提高300%.通过对缺口冲击断面的SEM分析发现,经过偶联剂改性的A lN与ABS基体的界面粘合作用增强,可使复合材料抵抗外力的能力得到提高.     

树脂灌注成型的流道设计和真空度对性能的影响

通过实验对真空辅助树脂灌注成型的树脂流道和真空通路进行研究,对于点对点、线对点、点对线、线对线、环形对点这几种流道设计方式进行验证,发现线对点注入以及环形对点注入可以获得最佳的纤维浸润性,相比较而言,线对点注入方式更加经济,在0.085MPa、0.095MPa两种不同的真空度条件下,后者成型的制品力学性能总体较好。     

碱处理对旧报纸纤维/聚乳酸复合材料力学性能的影响

利用注射成形工艺制备了旧报纸纤维(NRF)/聚乳酸(PLA)复合材料,探讨了碱处理对NRF/PLA复合材料力学性能的影响。结果表明,碱处理可使旧报纸纤维中部分半纤维素和果胶等物质溶出,纤维表面极性降低,旧报纸纤维与聚乳酸相容性得到改善;碱处理后的旧报纸纤维纤维素结晶度增大,纤维表面孔径增大,比表面积增加,纤维表面油墨被去除,旧报纸纤维与聚乳酸界面结合性能得到改善,NRF/PLA复合材料力学性能提高。     

碱处理对涤纶/光敏树脂复合材料力学性能的影响

针对光敏树脂经3D打印成型后试样力学性能较差问题,采用涤纶长丝增强光敏树脂的方法,使用光固化3D打印设备将涤纶长丝和光敏树脂复合成型制备涤纶增强复合材料。为获得较好的增强效果,对涤纶进行碱处理,研究了碱处理各条件下涤纶的减量率与纤维形貌和力学性能的关系,以及其对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着减量率的增加,涤纶的形貌及力学性能改变越明显;当涤纶减量率为16.2%时,纤维表面出现连续纵向沟壑,力学强度下降6%,纤维的增强效果最好;经过改性处理的涤纶增强复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别达到78 MPa和471 MPa,相比于未处理的纤维增强复合材料分别提升了66%和336%。     

三维整体夹芯织物增强复合材料的研制

用玻璃纤维在普通二维织机上分别试制经向为V形、X形和蜂窝形3种典型三维整体夹芯织物,利用真空辅助成型工艺研制复合材料夹芯板。为使树脂能较好地渗入织物和纤维内部,对灌注用树脂胶液的组成、配制比例以及树脂黏度等进行了研究,并讨论了三维空芯结构织物中树脂胶液流动过程及气泡形成原因。该复合材料成型工艺能有效地排除在成型过程中产生于织物纤维束之间和纤维束内的气泡。研究结果表明所研制的板材保持了夹芯织物原有的孔形结构、形状与较好的力学性能。     

不同成型工艺棕叶纤维/PHBV复合材料的力学性能

研究了精细化棕叶散纤维/PHBV热压复合、棕叶纤维针刺非织造布/PHBV热压复合、棕叶纤维粉末/PHBV共混复合材料的力学性能。以拉伸强度、冲击强度、弹性模量、断裂伸长率为指标探讨了PHBV质量分数、热压压强的影响,并通过SEM观测了复合材料的拉伸断面形貌。结果表明:当PHBV质量分数相同时,棕叶纤维针刺非织造布/PHBV热压复合材料的力学性能最佳,且PHBV质量分数的最优值为35%;当热压压强为13.5 MPa时,热压复合材料可获得最佳的拉伸与冲击性能;棕叶纤维针刺非织造布/PHBV热压复合材料的拉伸断面光滑,少有纤维从基质中拉出;棕叶纤维粉末/PHBV共混复合材料的拉伸断面中存在一定的团聚现象,导致PHBV的包裹性变差,结合力降低。     

几种机织复合材料的制备及隔声性能研究

探讨4种机织复合材料的制备要点及其隔声性能。以110tex的玻璃纤维复丝为经纬纱,织造了4种经密相同的平纹、斜纹、加强斜纹和纬二重织物;采用真空辅助树脂传递成形法制备了4种织物的复合材料;计算了4种复合材料的纤维体积分数,进行了隔声性能测试;结果表明:4种机织复合材料随其纤维体积分数的增加,其隔声性能增强。认为:通过增加复合材料的纤维体积分数,可以提高其隔声性能。     

机织三维角联锁结构织物复合板材的制备与力学性能研究

利用真空辅助成型工艺,将机织三维角联锁结构织物与树脂结合制备机织三维角联锁结构织物复合板材.测试不同单位体积纤维含量和不同织物层数的机织三维角联锁结构织物复合板材的力学性能,并与纤维随机分布的复合板材进行比较.研究表明:机织三维角联锁结构织物复合板材的力学性能高于相同单位体积纤维含量的纤维随机分布的复合板材,且当单位体...     

超声处理对纳米改性竹纤维力学性能的影响

为提高单根竹纤维的力学性能,对纳米浸渍改性竹纤维进行了超声处理,并研究了超声时间和超声频率对单根改性竹纤维拉伸性能的影响。采用场发射环境扫描电镜(FEESEM)、高精度力学性能测试仪(HPMPT)和激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)对超声处理的单根改性竹纤维表面形貌、Ca CO3附着量以及力学性能进行了表征。结果表明,超声处理改性竹纤维的拉伸强度和弹性模量较未处理竹纤维分别提高了15.99%和7.81%,其最优工艺条件为超声频率45 k Hz,超声时间10 min。     

活性稀释剂含量对VARTM树脂工艺性能的影响

为降低E51环氧树脂体系的反应活性和黏度,采用在E51环氧树脂中添加适量活性稀释剂以及在低分子量聚酰胺固化剂中混入适量改性胺固化剂的方法,配制了基于双酚A型E51环氧树脂为基体的VARTM工艺用环氧树脂体系,同时对不同活性含量的VARTM树脂的工艺性能及浇铸体的力学性能进行了测试研究。结果表明,减少低分子量聚酰胺固化剂的用量及在一定范围内增加改性胺固化剂的用量可有效降低树脂体系的低温反应活性,活性稀释剂含量的多少不仅影响树脂体系黏度高低,而且影响到其浇铸体力学性能。     

纤维增强对镁基复合板物理力学性能的影响

以玻璃纤维为增强材料,以镁基无机矿物质为基体材料,制备了新型纤维增强镁基无机复合板.研究了短切纤维、纤维网格布以及短切纤维结合纤维网格布3种增强方式对镁基复合板的物理力学性能和耐湿热性能的影响.结果表明,纤维增强方式对镁基无机复合板的密度、含水率、吸水率等性能影响较小,对复合板的力学性能和耐湿热尺寸稳定性影响较大,采用...     

填料和润滑剂对木塑复合材料力学性能的影响

研究填料和润滑剂对挤出成型工艺制作木粉/高密度聚乙烯(HDPE)木塑复合材料力学性能的影响。研究结果表明,当木塑质量比为6:4,选择碳酸钙为填料,硬脂酸为内润滑剂,PE蜡为外润滑剂时,木塑复合材料可以获得较好的力学性能。