短切碳纤维对聚苯腈/碳纤维复合材料性能的影响

利用碳纤维（CF）增强聚苯腈（PN）树脂制备一系列PN/CF复合材料,利用万能试验机和动态热机械分析仪（DMA）,研究短CF含量、长度与偶联剂种类对PN树脂力学性能的影响。结果表明,采用苯基三乙氧基硅烷作为偶联剂时力学性能和热稳定性达到最佳水平,相较于未经偶联剂改性PN/CF复合材料的储能模量提高了22.2%,热失重5%温度（Td5%）提高了33.1%;随着CF掺杂量的增加,材料力学性能呈现先增大后减小趋势,在0.3%（质量分数,下同）时获得了最优异力学性能,相较于PN树脂,其弯曲强度提高了38.4%,弯曲模量提升了97.7%;CF长度为6 mm时材料的弯曲强度和储能模量优于CF长度为3 mm时的材料。     

纤维表面处理对复合材料力学性能的影响

本文研究了碳纤维表面处理方法对纤维-基体界面剪切强度的影响．研究结果表明，相对于未进行表面处詈的碳纤维-所采用的胺基化处理和偶联剂处理两种表面处理方法都能够提高碳纤维界面的剪切强度，从而提高复合材料整体的抗拉强度和弹性模量。并且偶联剂处理方法具有更好的工艺性．     

相容剂对碳纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响

研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)2种相容剂对碳纤维增强聚丙烯(CF/PP)复合材料性能的影响。结果表明:随着相容剂添加量的增加,CF/PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度增加,相容剂添加质量分数在6%时增加效果最为明显;2种相容剂对熔融温度及结晶度影响不大,但PP-g-MAH对CF/PP复合材料综合性能的提升优于PP-g-GMA。     

紫外光照射对PBO纤维结构与性能的影响

采用UVA(365 nm),UVB(308 nm),UVC(254 nm)3种不同波段的紫外光照射聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维,研究了其结构与性能的变化。结果表明:PBO纤维对UVC段紫外光十分敏感,UVB段次之,UVA段稍弱;UVC段紫外光照射PBO纤维264 h后,纤维强力保持率约为57%,纤维表面出现剥离现象,纤维内部化学键发生断裂,阻燃性能略有降低;UVB段紫外光照射264 h后,纤维强力保持率约为68%,纤维表面出现凹槽,照射288 h后纤维开始剥离,纤维内部化学键开始断裂,阻燃性能略有降低;UVA段紫外光照射264 h后,纤维强力保持率约为73%,纤维表面有凹槽产生,剥离现象不明显,纤维内部化学键几乎没有发生断裂,阻燃性能变化不大;不同波段紫外光照射下PBO纤维的极限氧指数均略有下降,影响程度相差不大。     

热氧环境对单向碳纤维增强聚合物基复合材料的影响

用热压罐制备了单向碳纤维增强双马来酰亚胺复合材料(5429/T700),对复合材料进行了最长90 d的150℃热氧环境处理,观察和测试了不同处理时间的复合材料的红外光谱、质量变化、表面形貌、断口形貌、动态力学性能、弯曲强度和面内压缩强度。研究结果表明:在热氧环境处理90 d后,复合材料的红外峰值未显示新特征峰,可能是因为树脂基体中未形成新的基团;树脂基体的玻璃化转变温度、复合材料的弯曲强度和面内压缩强度均发生变化,总体上有所升高,且变化规律具有分形特征,其分形维数分别为1.04和1.02。     

针织复合材料的力学性能

本文介绍了针织复合材料预型件的制造工艺：研究其面内和面外力学性能：并与机织复合材料进行了比较。     

新型改性BMI／T300和BMI／T800复合材料性能

本文研究了新型改性BMI树脂与T300和T800）碳纤维形成的预浸料和复合材料层压板性能,并对二者进行了比较和分析,获得了具有良好力学性能的BML/T300和BML/T800复合材料体系。     

纤维类型对Cf/SiC复合材料力学性能的影响

本工作以AIN和Y2O3为烧结助剂,采用先驱体转化－热压烧结的方法制备出了Cf/SiC复合材料,研究了纤维类型影响复合材料力学性能的本质原因,由于T300纤维的制备温度明显低于M40JB纤维的制备温度,因此,与M40JB纤维相比,T300纤维的石墨化程度较低且含有较多的杂质,从而导致T300纤维表面的活性强,而M40JB纤维表面的活性较弱,正是这种结构和成分的差别,使T300纤维与基体的结合较强,而M40JB纤维与基体的结合较弱,因此以T300纤维为增强的复合材料呈现脆性断裂,而以M40JB纤维为增强相的复合材料则呈现韧性断裂,谈复合材料具有较好的力学性能。     

EP/BMI树脂基碳纤维复合材料的制备与性能表征

以环氧树脂(EP)、双马来酰亚胺(BMI)、4,4’-二氨基二苯砜(DDS)和短切碳纤维(SCF)等为主要原料制备了EP/BMI/DDS/SCF复合材料,并研究了SCF添加量对复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明,当SCF添加量为0.25 %(质量分数,下同)时,EP/BMI/DDS/SCF复合材料的力学性能提高最大,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和缺口冲击强度比未添加SCF时的EP/BMI/DDS复合材料分别提高了48.52 %、32.15 %、25.77 %以及150.91 %;此外,SCF的加入有助于提高复合材料的热性能。     

热解炭微观结构对炭/炭复合材料力学性能的影响

以PAN基针刺纤维毡为基体,采用等温化学气相渗透技术,在温度1000℃、压力5.0~20.0 kPa条件下制备了2种具有不同微观结构热解炭的炭/炭复合材料,研究了其力学性能与热解炭微观结构的关系. 结果表明,压力8.0 kPa下得到的具有单一低织构热解炭的炭/炭复合材料的断裂强度较高,为86±3 MPa,热解炭与炭纤维间界面结合紧密,加载过程中二者同时断裂,呈现明显的脆性断裂行为;压力10.0~20.0 kPa下得到的具有中织构-高织构-中织构热解炭的炭/炭复合材料的断裂强度稍低,为82±4 MPa,加载过程中材料内部不同织构热解炭间多层次界面通过改变裂纹扩展路径而延缓其扩展速度,断口形貌呈现锯齿状,表现出假塑性断裂特征.     

碳纤维-环氧树脂复合材料的制备及力学性能表征

用低温等离子体技术对碳纤维针织物进行处理,将E-44环氧树脂基体与碳纤维织物进行复合,在温度为40℃、模压压力1.5 MPa条件下,采用模压成型法,加热1 h,保温2 h后,制备出碳纤维复合材料。测试了复合材料的拉伸性能、弯曲性能及压缩性能,得出经过等离子体处理后,碳纤维复合材料的纵向拉伸强度比改性处理前提高了31.12%,横向拉伸强度提高了40.61%;纵向弯曲强度提高了26.42%,横向弯曲强度提高了23.41%;纵向抗压强度提高了40.41%,横向抗压强度提高了29.74%。等离子体处理有利于碳纤维与树脂的结合,使得制备出的碳纤维复合材料的力学性能得到提高。     

碳纤维表面处理对树脂基复合材料力学性能影响研究进展

综述了近期国内在树脂基复合材料用碳纤维表面处理方面的研究进展。其中碳纤维表面处理方法主要包括氧化处理、表面涂层处理、等离子体处理以及超临界流体处理等,对采用这些处理方法后碳纤维增强树脂基复合材料的相关力学性能变化情况进行了总结归纳。     

T700碳纤维／环氧复合材料力学性能试验研究

本文对日本东丽、东邦公司生产的T700碳纤维的单向板力学性能进行了试验研究,提供了两种纤维复合材料的标准试验数据;对于两种碳纤维的单向板纵向拉伸性能的差异,运用材料力学方法、最弱环定理进行了分析,发现TOHO T700碳纤维／环氧单向板拉伸强度较差的原因可能来自于纤维本身和隐含缺陷较多造成;同TOHO T700碳纤维相比较,TORAY T700碳纤维较为适用于纵向拉伸要求较高的产品。通过标准试验方法对TORAY与TOHO两种T700碳纤维进行单向板压缩性能、单向板层间界面性能比较表明,两者抗压性能,界面性能相近。     

混杂比对交织芳纶碳纤维复合材料力学性能的影响

为了分析混杂比对层内混杂复合材料力学性能的影响,利用交织方式制备芳纶碳纤维混杂增强体织物,并通过交织物纬纱系统中芳纶与碳纤维的纱线配置比例调整碳纤维在增强体结构中的混杂比。采用真空辅助成型技术制备层内混杂结构的芳纶碳纤维混杂（ACFH）复合材料,并对复合材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能进行测试。结果表明,增强体纬向系统中芳纶与碳纤维的不均质性对ACFC复合材料经方向上的拉伸强度起消极作用;混杂比的增加对ACFC复合材料的纬向拉伸破坏和弯曲损伤具有抑制作用;纬向上,ACFC复合材料的拉伸强度最高提高了近6倍,弯曲强度最小增加了4.04倍;芳纶与碳纤维混杂协同作用有利于ACFC复合材料的抗冲击性能改善,且混杂比存在最佳值。     

PP/碳纤维纸夹芯“三明治”复合材料性能

以碳纤维纸(CFP)作为芯材,聚丙烯(PP)作为皮材,用平板硫化机热压制成PP–CFP–PP"三明治"式复合材料,并测试了复合材料的各项力学性能。结果表明,加入CFP后复合材料的力学性能总体上有所改善,针对不同PP基体、CFP对复合材料力学性能的改善方式有所不同,对基材本身强度/刚度小的复合材料增强/增刚效果明显,而对于基材本身强度/刚度大的复合材料,加入CFP后其断裂伸长率、无缺口冲击强度提高明显,同时复合材料的缺口冲击强度有所降低。     

聚双环戊二烯/碳纤维复合材料的制备和力学性质

采用扫描电镜(SEM)对分别经刻蚀、氧化及氧化后再刻蚀的碳纤维表面进行表征;用不同方法处理的碳纤维通过反应注射成型(RIM)技术制备出了聚双环戊二烯(PDCPD)/碳纤维复合材料,对材料的断面形貌和力学性能进行了表征.结果表明,在实验范围内,经过氧化后再刻蚀的碳纤维其复合材料力学性能提高较大,随着碳纤维含量的增加,复合...     

Irradiation of highly oriented polyethylene fibers in the atmosphere of some vinyl monomers: Effect on compressive strength

Highly oriented polyethylene fibers have been modified by γ‐irradiation in the presence of some vinyl monomer vapors, followed with further annealing in the atmosphere of the same monomer. Two types of vinyl monomers that are known to produce polymers with different glass transition temperatures, namely methyl methacrylate and vinyl acetate, were studied for their effect on the compressive strength of the fiber. It was found that a significant improvement in compressive strength, measured by tensile recoil test, was obtained. The level of improvement was affected by heat treatment and the presence of monomer during irradiation. Modification with vinyl acetate was found to be more effective than methyl methacrylate. These facts suggest that the improvement in compressive strength was attributable to several factors, including structural relaxation, the presence of graft copolymer, and energy dissipation ability of the graft copolymer. It is speculated that lateral integrity of the fiber is one of the key factors that prevents sliding of microfibril and possibly lateral or circumferential expansion of the fiber to accommodate kink band. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 79: 2494–2502, 2001     

风电叶片用碳纤维拉挤板材国产化树脂性能的研究

随着风电叶片长度的增加,对增强材料的刚度和强度等性能提出了新的要求,使用碳纤维增强已经成为一种发展趋势。选取了国产化的拉挤树脂,对树脂黏度、凝胶时间以及浇筑体性能进行了研究。研究发现:国产化的拉挤树脂具有良好的流动性和浸润性,树脂凝胶时间较长,固化时间较短,非常适于拉挤工艺对树脂的要求;拉挤树脂固化浇筑体的拉伸和弯曲性能均满足拉挤风电复合材料的性能要求。