超声辅助电铸钨丝–镍复合层的微观结构和抗拉强度

在钨丝–镍的复合电铸过程中施加超声辅助,以改善复合电铸层的组织结构,提高其抗拉强度。电铸液组成和工艺条件为:氨基磺酸镍400 g/L,氯化镍15 g/L,硼酸30 g/L,p H=4.5,温度43°C,电流密度4 A/dm~2,超声波频率100 k Hz,超声波功率120 W。研究了超声波辅助对钨丝–镍复合电铸层表面形貌、断口形貌、结晶取向、晶粒尺寸等微观结构及其抗拉强度的影响。结果表明:超声空化伴随的微射流和冲击波能够有效避免复合电铸层表面孔隙的形成,显著细化晶粒,减少内部空洞。超声波的应用改变了镍晶体的生长方式,显著提高了(200)面的择优程度。超声条件下获得的钨丝–镍复合电铸层具有更高的抗拉强度。当钨丝体积分数为50%时,超声辅助下所得复合电铸层的抗拉强度为1 502 MPa,比无超声条件下的复合电铸层高13.8%。     

乒乓球拍用碳纤维复合材料的改性与性能研究

在乒乓球拍用碳纤维/环氧树脂复合材料表面进行了不同含量纳米微晶纤维素涂覆的改性处理,研究了纳米微晶纤维素含量对复合材料表面形貌、单丝拉伸强度、剪切强度和弯曲性能的影响,并对断口形貌进行了观察。结果表明,硅烷化改性处理并不会对纳米微晶纤维素的形貌和尺寸产生显著改变;去除上浆剂后的碳纤维抗拉强度约为3.44GPa,剪切强度约为48.3MPa,碳纤维的弯曲强度和弯曲模量分别为418.3MPa和20.1GPa,随着AMEO-NCC含量增加,AMEO-NCC涂覆的碳纤维的单丝抗拉强度、剪切强度、弯曲强度和弯曲模量都呈现先增加而后减小的特征,在AMEO-NCC含量为质量分数0.3%时取得单丝抗拉强度最大值,且都高于去除上浆剂后的碳纤维。     

柔性受压电铸制备连续碳纤维增强镍基复合材料

采用柔性受压电铸技术在室温下制备了连续碳纤维增强镍基复合材料,阐述了制备的工艺过程。研究了所得复合材料的表面形貌、断口形貌、结晶取向以及抗拉强度。结果表明:柔性受压技术的辅助作用改变了镍的沉积过程,细化了镍晶粒,提高了碳纤维与镍基的结合性能,显著提升了复合材料的抗拉强度。当碳纤维的体积分数为35%时,连续碳纤维增强镍基复合材料的抗拉强度高达1 250 MPa。     

碳纤维粉-钢渣水泥基复合材料的力学性能和导电性能研究

本文研究了碳纤维粉和钢渣对水泥基复合材料力学性能和导电性能的影响,结合SEM分析了水泥基复合材料的微观结构.试验结果表明:碳纤维粉的加入会提高试件的力学性能,当碳纤维粉掺量为0.5％时,钢渣替代量为45％时,3d抗折强度达到6.3 MPa,28 d抗折强度达到8.4 MPa;3 d抗压强度达到28.1 MPa,28 d抗压强度达到44.6 MPa;碳纤维粉和钢渣加入后,促进导电网络的形成,也会提高水泥基复合材料的导电性能;SEM分析表明,适量的碳纤维粉能均匀分散在体系内,形成密实的结构,从而促进体系力学性能和导电性能的提高.     

氧化镧对电铸Cu-SiC复合材料表面形貌与硬度的影响

选用稀土La_2O_3作为电铸基液添加剂制取Cu-SiC复合材料,研究氧化镧的添加量对电铸Cu-SiC复合材料表面形貌和显微硬度的影响。结果表明,La_2O_3作为电铸基液添加剂时能够改善复合材料的表面形貌,提高碳化硅在复合材料中的沉积量,使铸层组织均匀细致,进而提高了复合材料的显微硬度。当电铸液中La_2O_3质量浓度为1.5 g/L时,Cu-SiC复合材料表面形貌较好,且固体增强相沉积量较高,无明显团聚现象,此时的复合铸层表现出较高的显微硬度。     

ZrO2对Ni-CeO2-ZrO2纳米复合电铸层组织结构及性能的影响

采用纳米复合电铸工艺制备Ni-CeO2-ZrO2纳米复合电铸层.研究镀液中ZrO2纳米微粒对复合电铸层中CeO2与ZrO2纳米微粒的质量分数的影响,测试和分析ZrO2对Ni-CeO2-ZrO2复合电铸层的表面形貌、结晶取向和显微硬度的变化.结果表明:合理选择ZrO2纳米微粒添加量,可以提高两种微粒在电铸层中的质量分数,能够促进CeO2纳米微粒与ZrO2纳米微粒共沉积.添加ZrO2纳米微粒后,可以获得晶粒较小、组织均匀的Ni-CeO2-ZrO2电铸层表面形貌,其结晶取向有所改善,显微硬度明显提高.     

碳纤维表面处理对液体成型碳纤维增强MC尼龙复合材料力学性能的影响

本论文采用真空辅助树脂灌注成型工艺(VARI),通过己内酰胺原位阴离子聚合的方法制备了连续碳纤维增强浇铸(MC)尼龙的复合材料,并系统研究了丙酮去浆处理、气相氧化处理、偶联剂处理和火焰处理四种不同碳纤维织物表面处理方式的碳纤维表面的O/C比和微观形貌以及复合材料的力学性能、表面形貌和碳纤维体积分数。结果表明:对碳纤维表面进行偶联剂涂层处理,此碳纤维制备的复合材料的力学性能较其他处理方式的碳纤维制备的复合材料而言力学性能最优,其拉伸强度达到595.5 MPa,弯曲强度达到330.7 MPa,层间剪切强度达到30.6 MPa;此条件下碳纤维表面的O/C比达到44.51%,复合材料的碳纤维体积分数达到51.4%。     

DP590高强钢/碳纤维复合层板制备及拉伸性能研究

采用模压成型工艺,以DP590钢板与碳纤维预浸料成功制备高强钢/碳纤维层板,针对其微观结构和拉伸性能进行了测试,研究了钢板表面粗糙度对层板拉伸强度的影响,并结合DP590高强钢拉伸性能特点与MVF理论提出了层合板拉伸强度预测公式。研究结果表明:所制备的层合板0°碳纤维层、90°碳纤维层、树脂基体、金属基体结合致密。金属基体与碳纤维层之间由树脂填充,起到了良好的粘结作用,微观结构基本无成型不良缺陷,所制备层合板的密度相比DP590高强钢降低达24%,具备明显的减重效果。说明模压成型工艺适用于高强钢/碳纤维复合层板的制备,该类材料具备较大的轻量化潜力。采用喷丸处理提高钢板表面粗糙度可以一定程度提升层合板强度,最大增幅达68 MPa,但钢板粗糙度与层合板平均拉伸强度呈明显的非线性关系。以MVF理论为基础,分别以高强钢抗拉强度、屈服强度、复合层板断裂时高强钢应力值对复合层板强度进行预测,结果发现最高预测误差分别为38.5%、12.8%、8.1%,说明采用塑性较高的金属制备金属/纤维复合层板类结构时,应用MVF理论进行预测应充分考虑金属塑性较高对预测误差的影响。采用复合层板断裂时对应的高强钢应力值代入MVF理论公式可获得更好的拉伸强度预测精度。     

干喷湿纺法PAN基碳纤维表面处理的研究

以碳酸氢铵为电解质,对干喷湿纺法PAN基碳纤维进行了连续表面处理。通过扫描电子显微镜（SEM）分析其微观结构,同时利用万能材料实验机研究碳纤维及其复合机理。结果表明,随着处理电流密度的增大,碳纤维抗拉强度呈降低趋势。电化学处理碳纤维,电流密度最佳范围应为43．6A·m-^2～54．4A·m^-2,且碳纤维表面官能团对提高复合材料的层间剪切强度起关键作用。     

碳纤维/聚酰亚胺复合材料的合成及其性能研究

以均苯四羧酸二元酐-4,4’-二氨基二苯醚(PMDA-ODA)型聚酰亚胺为研究对象,加入不同含量和不同长径比的表面处理之后的碳纤维(CF),采用直接法制备聚酰亚胺/碳纤维(PI/CF)复合薄膜。热酰亚胺化时采用的升温工艺条件:以5℃/min的升温速率从室温升至300℃,恒温30 min。通过各种表征手段,对比讨论碳纤维添加量和长径比对复合薄膜的影响。对制备的PI/CF复合薄膜进行偏光、红外、XRD、拉伸测试。实验结果表明:碳纤维的加入可以诱导聚酰亚胺分子结晶;聚酰亚胺薄膜的聚集态结构和性能受碳纤维的添加量,长径比等的影响。随着碳纤维含量的增加复合薄膜的力学性能先随之增强后又减弱。因此,碳纤维含量过多或过少都不利于增强复合薄膜的力学性能及复合薄膜规整结晶结构的形成。碳纤维长径比越大有助于复合薄膜的力学性能的提高;当添加量为3%时所制备的复合薄膜的聚集态结构较为规整,结晶程度较高,拉伸性强度为96.37 MPa,弹性模量为1 949.97 MPa,断裂伸长率为5.914%。     

羊毛粉/PP共混纺丝和复合纺丝纤维的研究

采用高压空气粉碎羊毛制得的羊毛粉,与聚丙烯(PP)熔融共混纺丝和皮芯型复合纺丝,分别制得羊毛粉/PP共混纤维和复合纤维。对比分析了羊毛粉/PP共混纤维、复合纤维及纯PP纤维的结构和性能。结果表明:羊毛粉/PP共混纤维的断裂强度、初始模量高于复合纤维及纯PP纤维,其大小顺序依次为共混纤维、纯PP纤维、复合纤维;羊毛粉/PP共混纤维的表面染色深度(K/S值)高于复合纤维及PP纤维,其大小顺序依次为共混纤维、复合纤维、纯PP纤维;羊毛粉/PP共混纤维和复合纤维的回潮率均高于纯PP纤维,其大小顺序依次为复合纤维、共混纤维、纯PP纤维。     

羊毛粉/聚乙烯醇共混纤维的研究

采用添加还原剂、助溶剂、超声波振荡处理羊毛,制得直径小于2μm的羊毛粉,与聚乙烯醇共混进行湿法纺丝,制备羊毛粉/聚乙烯醇共混纤维,对共混纤维进行形态结构与性能研究。结果表明:羊毛粉/聚乙烯醇共混纤维截面趋于图形,无皮芯层,微孔结构致密;共混纤维的热性能较好,在234℃不分解;共混纤维强度约1.0 cN/dtex,随着羊毛粉含量增加,羊毛粉/聚乙烯醇共混纤维的强度和断裂伸长率下降,但回潮率增加。     

SiO_2纳米粉体改性聚酯纤维的碱水解性能

研究了在PET合成过程中SiO2纳米粉体添加对其纤维碱水解性能的影响。结果表明,添加纳米粉体可促进PET纤维碱水解,并可在纤维表面形成长径比较小且分布均匀的微孔结构,为制备舒适性及易染性聚酯纤维创造了条件。纳米粉体质量分数为1.0%的改性PET纤维的碱减量率与处理时间呈非线性关系。     

Use of nopal dietary fiber in a powder dessert formulation

The development of diverse types of foods of low caloric value and with high content in dietary fiber have occupied a preponderant place in the food industry in the last years, due to the growing interest of the consumers for a healthy and nutritious diet. Pre-cooked or quick to prepare foods are attractive for the time they save; if to this you add their nutritious value, the attractiveness is even greater. For this reason, this study analyzes different formulations of a powder to prepare a dessert (flan), with different percentages of incorporation of nopal flour, as a source of dietary fiber (16%, 18%, 20%). Two flavors (melon and banana) were tried. It was observed that the flan flavored with banana and with 16% of nopal flour, reached better sensorial characteristics. Greater percentages of nopal flour negatively affected the sensorial characteristics, mainly flavor, color and texture. The analysis showed that the powder presented 5.7% of moisture, low water activity (0.48) and therefore a low total recount of microorganisms. The content of protein was high (27.2%), the ether extract low (2.0%) similar to the caloric contribution (40 Kcal/portion). The flan showed a 9.8% of total dietary fiber, being greater the contribution of soluble fiber (6.1%) than that of insoluble fiber (3.7%). Due to these characteristics this formulation could be considered as a food that provides benefits for the human health.     

番木瓜渣中不溶性膳食纤维提取工艺研究

采用碱液浸提法提取番木瓜渣中水不溶性膳食纤维,研究了料液比、NaOH浓度、提取温度、提取时间对水不溶性膳食纤维提取率的影响。结果表明,番木瓜渣水不溶性膳食纤维提取的最佳工艺条件为:料液比1∶20 g/mL,NaOH浓度4%,提取时间70 min,提取温度65℃。在此工艺条件下,提取率为30.393%。     

Aqueous powder slurry manufacture of continuous fiber reinforced polyethylene composite

A model and experiment of an aqueous slurry process are reported. According to an ideal structure of a fiber-reinforced composite, we present a square geometrical model to build up the relationships among some important parameters in the process such as power particle diameter, wet slurry concentration, flow distance of melting power particle, and fiber volume fraction of the composite. Practical experiments based on these relationships provide the optimum parameters for manufacturing the continuous fiber reinforced polyethylene matrix composite.     

废弃芳纶粉末环氧化改性及其固化物性能

针对国内对位芳纶（PPTA）在实际生产中产生的低分子量PPTA粉末,探讨了一种有效回收再利用的方法。本文以低分子量PPTA为原料、环氧氯丙烷为改性剂,采用金属化/取代反应,制备了环氧氯丙烷（ECH）修饰的PPTA（PPTAGE）,并通过单因素实验优化了PPTAGE合成条件。结果表明：合成条件为m(ECH）∶m(PPTA)=3∶1、NaH用量（与总投料量质量之比）0.4%、反应温度80℃、反应时间4.5h时,PPTAGE接触角最小,纤维表面能最佳。将改性前后的芳纶分别作为环氧树脂的填料,得到固化物样条,研究了PPTAGE对环氧树脂复合材料力学性能的影响。固化物力学性能研究表明,PPTAGE可以在一定程度上提高与环氧树脂基体的黏合,在添加量为1%时,复合材料的力学性能达到最佳;热重（TGA）分析表明,固化物热稳定性较PPTA/E-51有所提高;扫描电镜（SEM）测试表明,PPTAGE/E-51冲击断裂面为韧性断裂。     

高密度聚氨酯硬泡塑料／玻纤粉复合材料的研究

以聚醚多元醇、PAPI、催化剂、发泡剂和玻璃纤维等为原料,制备高密度聚氨酯硬泡及它与磨碎玻纤粉的复合材料。研究了不同密度硬泡的强度及磨碎玻纤粉粒径、预处理及其含量对复合材料强度的影响,不同复合材料的热稳定性。结果表明,随着密度的增加,硬泡的各种强度值总体上均呈逐渐增加趋势,其中500kg/m^3的聚氨酯的拉伸强度比200kg/m^3的提高了104．74％,冲击强度提高了194．84％;400目粒径的玻纤粉可使复合材料具有更高的拉伸强度、弯曲强度及压缩强度;玻纤的加入将降低材料的强度值,但偶联剂预处理可使它们有所改善;加入磨碎玻纤粉后,材料的热稳定性增加,且采用偶联剂KH550对玻纤粉进行预处理可进一步改善复合材料的耐热性能。     

Reinforcement of irradiated waste polyamide/reclaimed rubber powder composites with glass fiber

This article presents a preliminary investigation on the effects of gamma radiation and incorporating glass fiber (GF) into recycled polyamide/waste rubber powder (50/50) on mechanical, thermal properties. The samples were characterized by mechanical and thermal behaviors of the composites in different proportions. The incorporation of GF was found to improve the elastic modulus, tensile, and thermal properties and also improved by irradiation. POLYM. COMPOS., 37:1539–1548, 2016. © 2014 Society of Plastics Engineers     

Effect of silica fume on steel fiber bond characteristics in reactive powder concrete

In this paper, the effect of silica fume on the bond characteristics of steel fiber in matrix of reactive powder concrete (RPC), including bond strength, pullout energy, etc., are presented. The experimental results on steel fiber pullout test of different conditions are reported. Various silica fume contents ranging from 0% to 40% are used in the mix proportions. Fiber pullout tests are conducted to measure the bond characteristics of steel fiber from RPC matrix. It is found that the incorporation of silica fume can effectively enhance the fiber-matrix interfacial properties, especially in fiber pullout energy. It is also concluded that in terms of the bond characteristics, the optimal silica fume content is between 20% and 30%, given the conditions of the experimental program. The microstructural observation confirms the findings on the interfacial-toughening mechanism drawn from the fiber pullout test results.