TDE-85/MENA和AG-80/MENA树脂体系的固化机理、弯曲性能及断面形貌比较

对TDE-85和AG-80环氧树脂进行非等温DSC实验,采用热分析动力学Kinssinger方程对两种树脂体系的放热机理进行分析,得出TDE-85树脂体系的活化能为E=58.9kJ/mol,指前因子A=5.02×10~6s~(-1);AG-80树脂体系的活化能为E=50.4kJ/mol,指前因子A=3.99×10~6s~(-1).根据DSC升温曲线比较了两种树脂的放热起始温度、放热峰顶温度和结束温度,并以此确定了浇注体固化制度.对两种树脂的浇铸体进行弯曲性能测试,测试得出,TDE-85树脂体系浇铸体的弯曲模量达到1580.03MPa,弯曲强度为61.08MPa;AG-80树脂体系的弯曲模量达到了1804.32MPa,弯曲强度为42.64MPa.并采用高倍数码显微镜对断面进行观察,断面形貌显示,AG-80树脂浇铸体断面十分光滑而TDE-85树脂浇铸体断面存在大量水纹状裂纹.     

端环氧基丁腈橡胶增韧环氧树脂的力学性能及微观形貌

以4,4＇-二氨基二苯砜（DDS）为固化剂,用端环氧基丁腈橡胶（ETBN）增韧4,4＇-二氨基二苯甲烷环氧树脂（TGDDM）,通过差示扫描量热法和傅里叶变换红外光谱法分析了ETBN增韧TGDDM的固化行为,考察了ETBN含量对增韧TGDDM力学性能和吸水率的影响,表征了ETBN增韧TGDDM的微观形貌。结果表明,随着ETBN含量的增加,增韧TGDDM的固化反应放热量逐渐下降,固化放热峰温度则逐渐升高,ETBN与TGDDM在固化过程中反应完全;随着ETBN含量的增加,增韧TGDDM的弯曲强度和弯曲弹性模量都逐渐下降,冲击强度和断裂韧性则先升高后降低,当ETBN质量分数为6.7%时达到最大值,分别为15.9 k J/m2和0.74 MPa·m1/2;未增韧TGDDM表面平滑,裂纹几乎呈直线状,表现为脆性断裂;加入的ETBN均匀分散在TGDDM中,随着ETBN含量的增加,ETBN粒子尺寸增大;ETBN增韧TGDDM具有良好的耐水性。     

结构炭/炭复合材料力学性能及微观结构研究

采用四向编织、快速化学气相渗透致密化新工艺制备了炭／炭复合材料,其弯曲强度达３２０ＭＰａ。分析研究了这种材料的力学性能特征。利用ＳＥＭ和高分辨ＴＥＭ分析了基体炭、炭纤维／基体灰界面的精细结构,发现炭纤维呈单根被基体炭包围,基体现灰呈层片状,为二维有序的乱层石墨结构;在炭纤维与基体炭之间存在着过渡相,这一过渡相厚度的约几十纳米,随着与炭纤维之间距离的增大,它们之间形成的夹角由小变大,这一过渡相即为炭     

改性TPS对PPC基复合材料流变、微观形貌和力学性能的影响

分别以无水醋酸锌(ZA)和酒石酸(TA)作为热塑性淀粉(TPS)的改性剂,通过熔融共混法制备了改性TPS及聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)/改性TPS复合材料,并采用旋转流变仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪、差示扫描量热仪等分析表征了改性TPS对复合材料流变行为、微观形貌和力学性能的影响.结果表明,与ZA...     

环氧树脂/短切碳纤维复合材料性能研究

制备出了短切碳纤维增强TDE-85环氧树脂复合材料,研究了碳纤维的含量对复合材料力学性能和耐热性能的影响。结果表明,碳纤维的加入有利于复合材料力学性能和耐热性能的提高,并在碳纤维含量为0.25%时,复合材料的拉伸强度、冲击韧性、弯曲强度和弯曲模量达到最大,分别提高了29.33%、25.31%、30.28%和68.93%。此外,对复合材料的弯曲断裂面进行了微观形貌分析,结果表明一定量的碳纤维可以较好地分散在树脂基体中,同时,碳纤维原丝和树脂基体的界面结合比较弱,主要依赖于两相之间的物理嵌合。     

碳纳米管-水泥基复合材料的力学性能和微观结构

研究了掺碳纳米管水泥砂浆的力学性能和微观结构,并与掺碳纤维水泥砂浆的性能进行了对比。低含量的碳纳米管-水泥复合材料具有良好的抗压强度和抗折强度。用扫描电镜对碳纳米管-水泥复合材料以及碳纤维-改性水泥复合材料的微观结构进行了分析。结果表明：复合材料中碳纳米管表面被水泥水化产物包裹,同时碳纳米管水泥砂浆的结构密实。碳纤维表面光滑,在碳纤维与水泥石之间存在明显裂缝。孔隙率测试结果表明碳纳米管的掺入改善了材料的孔结构。     

PU改性TDE-85/ MeTHPA环氧体系的显微形貌特征研究

本实验选用聚醚二元醇、甲苯二异氰酸酯（TDI）作为原料，合成了聚醚型聚氨酯预聚体。采用该预聚体扩链剂1，4-丁二醇（1，4-BDO）、交联剂三羟甲基丙烷（TMP）对TDE-85／甲基四氢苯酐（MeTHPA）环氧树脂体系行改性。利用扫描电镜分析，探讨了聚氨酯（PU）改性TDE-85／甲基四氢苯酐（MeTHPA）环氧树脂体系结构特征。结果表明，当合成PＵ预聚体的PPG相对分子质量不同时，改性环氧树脂体系的表面形貌随聚氨酯预聚体加入量的变趋势是相同的。当聚氨酯含量较小时，呈明显的“海岛”结构。随着聚氨酯加入量增多到一定量时，两网络互穿程度高，相分离程度不明显，具有互穿网络聚合物结构特征。随着聚氨酯含量的继续增多，相区尺寸明显增大，两相相容变差，相界面变得较清晰。     

还原氧化石墨烯增强水泥基复合材料微观结构及力学性能

采用水热还原法制备了不同还原程度的还原氧化石墨烯(RGO),并将其添加到水泥浆体中,制得石墨烯增强水泥基复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、力学性能测试仪、扫描电子显微镜(SEM)对氧化石墨烯(GO)还原程度及水泥基复合材料的力学性能和微观结构进行测试。结果表明,在120℃水热条件下,控制不同还原时间可以得到不同还原程度的RGO;随着GO还原程度的提高,复合材料力学强度不断增加;RGO可使水泥更加密实,降低了水泥浆体的孔隙率,对水泥基复合材料起到增强增韧的作用。     

基体改性对碳纤维增韧碳化硅复合材料结构与性能的影响

采用化学气相浸渗法对2D C/SiC复合材料进行基体改性,制备了二维碳纤维增韧碳-碳化硅二元基复合材料(two dimensional carbon fiber reinforced C-SiC binary matrix composites,2D C/C-SiC).2D C/C-SiC复合材料的基体为热解碳和碳化硅交替叠层的多层基体.研究了2D C/C-SiC复合材料的微观结构,比较了2DC/SiC复合材料和2DC/C-SiC复合材料的力学性能及断口形貌.结果表明:2DC/C-SiC复合材料可在基本保持2DC/SiC复合材料抗弯强度的基础上,其断裂韧性得到显著提高.基体改性的效果明显.纤维的逐级拔出是断裂韧性提高的原因.     

芳纶纤维／环氧复合材料吸湿行为的研究

本文研究了以冷等离子体处理及未经处理的两种芳纶纤维增强环氧树脂复合材料的吸湿行为。结果表明，扩散系数随环境湿度增大而增大。此外，还研究了扩散系数对芳纶纤维复合材料的层间剪切强度的影响。     

碳纤维含量对PMMA-PMA基复合材料显微结构及力学性能的影响(英文)

以甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)和丙烯酸甲酯(polymethyl acrylate,PMA)为原料、短切碳纤维(Cf)为增强相,采用悬浮聚合法制备碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸甲酯基复合材料(carbon fiber-reinforced polymethyl methacrylate-polymethyl acrylate matrix composites,Cf/PMMA-PMA)。研究碳纤维含量(质量分数,下同)对Cf/PMMA-PMA显微结构及力学性能(抗折强度、抗压强度和拉伸强度)的影响。结果表明:随碳纤维含量增加,Cf/PMMA-PMA的挠度呈线性增长,而抗折强度、抗压强度和拉伸强度呈先增大后减小趋势。当碳纤维含量为15%时,Cf/PMMA-PMA的抗折强度、抗压强度和拉伸强度分别达到最大值115.5、244.6MPa和158.6MPa。     

用红外光谱法研究环氧树脂基体的固化特性

用红外光谱法研究了芳纶抗弹复合材料中改性Ｆ－４６环氧树脂基体的固化特性,用环氧基团相对浓度的变化速率表征环氧树脂基体的固化反应速率。研究了环氧树脂基体的固化反应速率随固化剂含量、固化反应温度的变化规律;根据固化反应过程中环氧树脂基体的环氧基、酯基和醚基等各活性基团相对浓度的变化情况,探讨了环氧树脂基体的固化反应机理。     

QW220/5284RTM复合材料的介电性能研究

采用RTM工艺制备了四种不同纤维体积含量的石英纤维增强环氧树脂基复合材料层板。研究了温度、吸湿、频率、纤维体积分数和后固化等因素对该复合材料体系介电性能的影响。结果表明,在30~150℃温度范围内,QW220/5284RTM复合材料的介电常数和介电损耗均随温度升高而增大;纤维体积分数为53%时,该复合材料体系的饱和吸湿率较低,约为0.44%,吸水后,介电常数和介电损耗都有一定程度的增加;室温下,7~18GHz频率范围内,该复合材料体系的介电常数和介电损耗随频率改变没有表现出明显和规律的变化;该复合材料体系的介电常数和介电损耗随着纤维体积分数的提高而分别增大和减小;后固化使该复合材料体系的介电常数和介电损耗均减小。QW220/5284RTM复合材料具有良好的介电性能,且介电性能具有较好的耐环境特性,可用于飞机透波结构。     

单向纤维增强SiC基复合材料界面微结构的研究

采用先驱体浸流法制备了３种不同纤维增强的ＳｉＣ基复合材料,观察,分析了材料的微观结构,界面成分以及相应的材料性能。研究发现：在制备过程中Ｓｉ和Ｏ会逐渐从基体扩散到纤维中,并导致纤维劣的化,Ｍ４０ＪＢ碳纤维受损最严重,所制备材料性能最差;采用Ｈｉ－Ｎｉｃａｌｏｎ纤维增强的ＳｉＣ基复合材料具有最佳的性能,单向板弯曲强度达到７０３．６ＭＰａ,断裂韧性达到２３．１ＭＰａ．ｍ＾１／２。     

炭纤维增强水泥复合材料的制备及力学性能研究

 本文采用羧甲基纤维素钠(Sodium Carbonxymethyl Cellulose， CMC)与硅微粉(Fine Silica Fumes， SF) 作为复合分散剂对PAN基炭纤维进行协同分散来制备炭纤维增强水泥复合材料(Carbon Fiber Reinforced Cement Composites， CFRCC)，研究了炭纤维用量、分散剂配比及水灰比对其强度的影响。试验结果表明，此法对纤维具 有良好的分散效果。经过对各个掺量进行优选发现，在炭纤维为水泥掺量的1%，CMC和SF的分别为0.05%和15%，水 灰比为0.30～0.32时效果最好，所得CFRCC 7d（7天）的抗折和抗压强度分别提高了31.22%和41.25%。     

碳纤维增强苯并噁嗪树脂基复合材料的研究进展

苯并噁嗪是近年来发展起来的一种新型的高性能复合材料基体树脂。本文较系统地综述了国内外碳纤维增强苯并噁嗪复合材料的研究进展,介绍了苯并噁嗪树脂及其复合材料的性能特点,指出了进一步的发展趋势。     

轻质碳纤维复合材料帆船桅杆的设计与制备

碳纤维复合材料与金属相比,具有重量轻、可设计性强等优点.本文目的是设计并制备轻质碳纤维复合材料桅杆.基于等刚度准则,对具有等壁厚、异型截面的中空碳纤维复合材料桅杆进行设计,并运用数值模拟技术对结构铺层进行优化.采用纤维铺放和缠绕工艺制备出长度为16m的大尺寸碳纤维复合材料帆船桅杆,与铝合金桅杆相比减重43.4%.在设计工况下,桅杆变形试验值与数值模拟结果相近.     

热压烧结Cf/SiC复合材料的力学性能

以ＡｌＮ－Ｙ２Ｏ３为烧结助剂体系,采用先驱体转化－热压法制备出了Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料。研究了烧结助剂及其用量和烧结温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,由于ＡｌＮ－ＳｉＣ的固溶和液相烧结的作用;烧结温度为１８５０℃时,烧结助剂用量较少的复合材料具有很好的断裂韧性。随着烧结助剂用量的增加,虽然复合材料的抗弯强度不断提高,但由于晶界相和ＡｌＮ－ＳｉＣ固溶体量的增加,使纤维与基体的结合过程,从而导致纤