修复用硼纤维/环氧单向复合材料的破坏模式研究

采用无纬带缠绕层压成型工艺制备硼纤维/环氧单向复合材料,通过对硼纤维/环氧单向复合材料的宏观和微观拉伸断口形貌观察,分析了硼纤维/环氧单向复合材料的破坏模式。结果表明：当树脂基体的断裂延伸率较小时,硼纤维/环氧单向复合材料的破坏模式主要是非累积型破坏。随着树脂基体的断裂延伸率增大,硼纤维/环氧单向复合材料的破坏模式向损伤累积型破坏转变。     

复合材料中的硼纤维

硼纤维的最初开发是美国空军将其作为高强度，高模量纤维应用于先进的航空领域，硼纤维不仅在航空方面，在体育方面也是非常有用的。然而，其高价格仍是它不能广泛覆盖市场的一大障碍，可能刺激市场增长的两项最新进展是：一种新的较小直径纤维及一种新的硼－碳纤维预浸带。     

硼纤维增强铝基复合材料的研究进展

从硼纤维的基本性质和制备工艺等方面,综述了硼纤维增强铝基复合材料的复合工艺和性能特点,并简述硼纤维增强铝基复合材料的发展应用方向.     

界面性能对单向碳纤维/环氧复合材料弯曲疲劳性能的影响

研究了界面改性对单向碳纤维增强复合材料疲劳性能的影响。通过以碳酸氢氨为电解质的阳极氧化和以马来酸酐为溶质进行的低温等离子体处理对碳纤维表面进行改性，观察交变载荷下复合材料界面性能退化和疲劳损伤规律。发现良好的界面粘接可以提高复合材料的抗疲劳性能，但是过强的界面粘接反而导致复合材料疲劳性能的下降。只有当材料具有合适强弱的界面时，才具有较好的疲劳性能。     

复合材料单向板的拉伸失效

由于复合材料断裂特征的复杂性,尚未给出所受载荷与断裂特征之间的关系,通常认为失效模式与层板的基体、纤维类型及试验温度有关。本研究通过拉伸试验、断口观察等方法研究了碳纤维与玻璃纤维增强树脂基复合材料单向板在-55、23及70℃的0°拉伸失效行为,分析了单向板0°拉伸的断裂特征、失效模式及其影响因素。结果表明:复合材料单向板的0°拉伸主要有2种失效模式,纤维基体断裂和界面失效;由于2种失效模式所占的比例不同,形成多种断口形态;失效模式、断裂特征与复合材料的拉伸强度关系不大,主要与界面的结合强度有关;试验温度、纤维、基体等对其断裂特征与失效模式的影响也主要是界面强度变化所致。     

单向纤维增强铝复合材料的基体合金化

为了得到高性能的复合材料，选择适当的基体合金是很有必要的。本文研究了基体合金成分对复合材料界面和性能的影响。结果表明，工业铝合金并非理想的复合材料基体，而含有能稳定界面结构的合金元素同时又具有单相显微组织和良好延性的基体可使单向纤维增强铝复合材料获得优良的机械性能，并使之稳定。     

单向C/C复合材料的液相法制备及其显微结构

以沥青、沥青加焦炭粉和树脂加焦炭粉3种预浸料制备纤维预浸体，模压成型制备初坯体，然后用沥青液相法制备了3种单向C／C复合材料试样，对这些试样的密度、孔隙率和显微结构进行了测试和观察。在热压成型初坯体内，收缩微裂纹沿纤维轴向与外界相通，可被再浸渍填充，而孔洞则大多与外界隔绝，不能被再浸渍填充。添加焦炭粉作填料有利于C／C复合材料中纤维体积含量的控制、减少封闭气孔的形成，提高材料的密度。但焦炭粉末将扰乱基体层状结构组织，甚至使其出现紊乱状态。     

碳/环氧复合材料管失效分析

碳/环氧复合材料管在弯曲疲劳试验时发生开裂,疲劳次数远低于设计要求。管子的成型工艺为碳布缠绕成型。对碳/环氧复合材料管裂纹部位进行了宏观、微观观察,对环氧树脂基体采用红外光谱分析。观察和分析结果表明:碳/环氧复合材料管的失效性质为低周疲劳;复合材料管发生早期疲劳失效的主要原因是由于安装孔附近存在分层缺陷,导致该区域层间结合强度及抗疲劳性能降低,分层缺陷产生的原因是由于该区域富集较多的环氧树脂用粉末状固化剂。     

弹簧钢60Si2Mn疲劳试验断裂分析

对60Si2Mn弹簧钢进行了疲劳寿命试验。试验结果表明，疲劳寿命较低，未达到标准要求(不低于20万次)。采用化学成分检测、断口扫描观察、能谱分析和金相检验等方法，对疲劳试验中断裂弹簧进行了分析、检测。分析结果表明，钢丝表面微裂纹是导致弹簧疲劳断裂的直接原因，该裂纹是由于母材表面存在轧制缺陷，经过拉拔表面产生硬化组织，由于塑性不足，产生微裂纹；钢丝近表面存在超尺寸夹杂物，该夹杂物属于连铸过程中典型的外来宏观夹杂物，间接加速了弹簧疲劳断裂。     

新型环氧树脂固化剂的研制

本文讨论了以己二胺为主要原料的多元胺新型环氧树脂固化剂的研制，该固化剂具有使用方便、固化物性能优异的特点，详细介绍了研制过程及技术参数。     

绝缘套环氧树脂浇注模设计

介绍了环氧树脂浇注模的结构和特点 ,分析了模具的加热和隔热装置     

涂附磨具专用环氧改性醇酸树脂的研究

采用环氧树脂改性醇酸树脂,用于涂附磨具有的纸基耐水处理剂和耐水砂纸的粘结剂。通过配方优选制得合成工艺和树脂性能综合优良的改性树脂,实验表明树脂具有优良的耐水性、耐溶剂性和粘结性。     

铝基复合材料的制备工艺

介绍了连续纤维、晶须（或短纤维）及颗粒作为增强体的铝基复合材料的性能和应用，总结了国内外铝基复合材料的制备工艺。     

改性水性环氧树脂乳液对石质文物的保护效果

通过添加硅酸盐对水性环氧树脂乳液进行改性,制备了石质文物表面防护剂。以山西大同云冈石窟的砂岩为保护对象,测定了该表面防护剂的防水性、耐水性、接触角、耐紫外线、安定性和耐盐性等性能指标。结果表明,硅酸盐改性水性环氧树脂乳液对石质文物的表面保护具有良好的效果。     

聚甲基丙烯酸甲酯包覆双酚F环氧树脂微胶囊的研制

为实现环氧防腐涂料单包装,以甲基丙烯酸甲酯为壁材原料,双酚F环氧树脂为芯材原料,采用原位聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯包覆双酚F环氧树脂微胶囊.研究了表面活性剂配比、壁材和芯材质量比及反应温度对微胶囊的形貌、粒径大小及囊芯含量等的影响.实验结果表明:随着十二烷基苯环酸钠用量的增加,微胶囊粒径变小,芯材含量增加;壁材与芯材的比例增加,乳液分散容易,形成的微胶囊粒径变小;70℃时反应缓慢,85℃时微胶囊聚集成团.