高功率激光辐照CFRP的温度场和应力场的数值分析

为了研究高功率激光致碳纤维/环氧树脂复合材料的热损伤规律,采用COMSOL软件对多层结构的碳纤维/环氧树脂复合材料的热应力进行模拟计算,取得了不同功率密度激光辐照复合材料的瞬态温度场与应力场的时空分布及变化规律.测量得到不同功率密度的激光作用碳纤维/环氧树脂后的损伤面积和损伤形貌,与数值模拟结果的趋势吻合.结果表明,靶...     

碳纤维-环氧树脂复合材料的成型方法和性能测试

材料的性能测试是一项基础工作,它对材料的应用研究有指导意义。自行试制了几种不同配方、不同工艺和不同碳材料的碳纤维-环氧树脂复合材料,测定了它们的部分物理、机械和电性能。我们的初步结论是: 1)碳纤维无纬布制复合材料的部分机械性能优于“北航”、低于“东丽”(日本)的同类制品;如果碳纤维本身的性能一致,那么其机械性能可进一步提高; 2)碳纤维无纬布制复合材料的部分机械性能优于碳布制复合材料,原因在于无     

氧化石墨烯/碳纤维复合材料的制备及表征

采用改进的Hummers法制备氧化石墨,经后处理得到氧化石墨烯(GO)悬浮液,再将涂覆了环氧树脂(EP)的碳纤维(CF)布在不同浓度的GO溶液中浸渍,经不同温度(60℃和120℃)真空退火,得到GO/EP/CF复合材料,并分析了复合材料的结构、形貌、导电性和拉伸性能。结果表明,与基底碳纤维布相比,低温改性处理的复合材料具有更优的综合性能。     

基于FBG的复合材料环形构件残余应变研究

为了解决因碳纤维/环氧树脂复合材料构件中树脂基体与碳纤维间的热膨胀系数存在差异, 热压成型后, 内部未释放的残余应力会使材料构件发生残余应变, 造成构件变形、影响制品质量的问题, 采用光纤布喇格光栅(FBG)传感器在线监测实验研究和有限元仿真分析相结合的研究方法, 进行了理论分析和实验验证, 采集了碳纤维/环氧树脂复合材料环形构件热压罐成型后表面残余应变变化实时数据。结果表明, 该构件下法兰根部应变释放情况复杂, 靠近支承位置处的残余应变释放受阻, 而其余监测点位的残余应变普遍在30με~90με的范围内, 与仿真结果相符; FBG传感器能对构件成型后残余应变释放历程进行多点位实时在线监测, 并实现对构件整体应变分布的分析和预警。该研究具有一定科学研究和工程应用意义。     

直写成型制备的3-3型PZT压电复合材料及其性能

3-3型压电复合材料在超声波传感器、水下声学检测等领域有着广泛的应用。锆钛酸铅(PZT)陶瓷通过复合有望制备具有低介电常数、低脆性等优点的复合材料。采用直写成型技术制备了PZT三维木堆结构支架,结合浸渍法填充环氧树脂制备了3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料。研究了陶瓷相体积分数对3-3型PZT/环氧树脂压电复合材料的介电、压电、铁电性能的影响,并对比了PZT陶瓷支架与PZT/环氧树脂复合材料的介电与压电性能。研究结果表明,随着陶瓷相体积分数的增加,复合材料的介电常数、压电常数及剩余极化强度都会增大,PZT支架具有更大的介电常数、压电常数、压电电压常数;当陶瓷相体积分数为36%时,PZT支架与PZT/环氧树脂的压电电压常数分别达到151.0 mV·m/N与104.0 mV·m/N。PZT/环氧树脂复合材料同时具备了压电陶瓷的硬度、电性能,以及聚合物的柔韧性、低密度等优势,其应用前景良好。     

碳纤维/环氧树脂层合板的激光烧蚀特性分析

为了研究碳纤维/环氧树脂复合材料层合板的激光烧蚀温度场、退移速率,应用有限元软件ABAQUS的python语言进行二次开发,建立了辐照面动态变化的有限元烧蚀模型,并选用功率密度分别为1.528 kW/cm2及3.82 kW/cm2的高强度激光器对该复合材料进行了激光辐照试验。定量分析了不同功率激光辐照下,碳纤维/环氧树脂层合板的温度场分布以及辐照界面的退移速率。研究结果表明:有限元烧蚀模型能够有效地模拟层合板的烧蚀,随着激光功率密度变大,辐照面附近温度梯度及烧蚀界面退移速率变大,基体热解区域尺度变小,背壁温度梯度变化相对较小,随着辐照时间的增加,烧蚀界面退移速率趋于恒定。     

飞秒激光刻蚀CF/EP表面疏水性能研究北大核心CSCD

碳纤维/环氧树脂复合材料(CF/EP)在航空航天、交通运输、风电等领域中广泛应用,但由于长期工作在恶劣环境中,表面容易浸水、沾灰和结冰等。为改善CF/EP表面疏水性,先利用飞秒激光加工系统在其表面制备出乳突微结构,再采用白光干涉仪观测乳突微结构表面形貌,并结合接触角测量仪分析表面微结构的疏水性能;研究激光功率和微结构尺寸参数对乳突微结构及其疏水性的影响。研究结果表明:在扫描速度、脉冲频率一定的条件下,接触角与输入功率成正相关,当功率高于1.25 W时,接触角与输入功率成负相关;碳纤维/环氧树脂表面微结构的接触角随乳突半径的增大而减小,最大接触角达到139.7°;使用飞秒激光刻蚀CF/EP表面可以提高其表面疏水性能,并且乳突半径是影响CF/EP表面疏水性能的重要因素。     

激光-机械载荷联合作用下复合材料层合板的破坏规律分析

为了从细观尺度研究激光-机械载荷联合作用下复合材料层合板的渐进式破坏规律,根据激光对碳纤维/环氧树脂复合材料层合板的一维烧蚀模型改进了桥联模型,并应用改进的桥联模型计算了层合板在不同激光强度、辐照时间下的渐进式拉伸破坏强度,分析了激光辐照强度、辐照时间对复合材料层合板拉伸破坏强度的影响,揭示了激光-机械载荷联合作用下复...     

真空及大气下激光对复合材料的烧蚀试验对比

激光与物质相互作用受到环境因素的影响。为了研究真空及大气环境下激光对复合材料的烧蚀模式和烧蚀规律,开展了激光辐照碳纤维复合材料对比试验。在不同辐照能量水平下,研究了两种环境中激光对复合材料的烧蚀特征,获得了复合材料瞬态温度响应数据,并对烧蚀样品进行了显微观测。试验结果表明,环境因素的影响与入射激光能量水平紧密相关。在低辐照能量水平下,复合材料表面烧蚀形貌具有差异,但瞬态热响应非常接近。在较高辐照能量水平下,复合材料烧蚀形貌差异较大:在真空环境下复合材料的环氧树脂发生热解和挥发,碳纤维束发生脱层;在大气环境下复合材料的环氧树脂发生明显的氧化反应,碳纤维束轻微脱层。最后,结合样品显微观测结果,分析了真空及大气环境下激光对复合材料烧蚀模式差异的原因,为建立激光烧蚀理论模型提供了参考。     

正交排布碳纤维材料的电磁防护性能研究

分别研究微量改性碳纤维/环氧树脂复合微波电磁防护材料不同排布的电磁防护性能。简要讨论了电磁防护机理以及影响电磁防护效果的因素。实验结果表明:改性碳纤维复合材料电磁防护性能与改性碳纤维的排布方式以及纤维含量密切相关;正交排布试样的电磁防护效果总体上优于原纤维布排布试样;原纤维含量为3000根/束,间距1cm时的正交排布方式获得-30dB以下的反射衰减。     

激光功率对激光加工CFRPs热损伤影响研究

激光加工通过迅速升温实现材料去除,能够克服传统碳纤维增强复合材料(CFRPs)加工过程中出现的热损伤而导致的加工质量问题,成为了CFRPs精密加工的先进技术。为探究激光功率对CFRPs切割过程的影响机理,针对CFRPs激光切割过程,建立了综合考虑激光功率分布特性、材料相变烧蚀特性、材料各向异性和空气对流的三维介观耦合模型,应用COMSOL5.6进行了数值模拟。模拟结果表明,环氧树脂的烧蚀量随时间的变化呈三次函数关系,碳纤维的烧蚀量呈一次函数关系,且环氧树脂的去除速率高于碳纤维去除速率。此外,热影响区(HAZ)宽度随激光功率增大而增大,随时间变化呈三次函数关系。     

当月精选

板卡类汉高技术推出半导体环氧树脂铸模复合材料针对叠层SIP的商业应用汉高技术公司 (Henkel Technologies)名为 HysolGR9810。这是技术领先的环氧树脂铸模复合材料,专为迭层应用的系统级封装 (SIP) 而设计。Hysol GR9810环氧树脂铸模复合物专用于各种叠层铸模阵列封装的过模塑,包括一般为底部充填的SIP和倒装芯片阵列封装。由于该产品具有突出的扁平特性,从而获得更高的生产线终端良品率。Hysol GR9810的独特性能包括超低的翘曲、可从底部充填小型IC和无源组件,并且具有对于多种叠层基底的优良粘Hysol GR9810是绿色 (无锑/无溴/…     

高精度碳纤维复合材料天线用树脂基体研究

本文叙述了制造高精度碳纤维复合材料天线用树脂基本的研究情况。它以电子级环氧树脂为基础，加入增韧剂、自制固化剂而成，批量生产表明，综合性能良好。     

环氧树脂／碳纤维复合封装材料的研究

高电子及封装技术的快速发展对封装材料的性能提出了更加严格的要求，具有高导热及良好综合性能的新型封装材料的研究和开发显得更加重要。本文综述了一种新型的封装复合材料环氧树脂，碳纤维复合材料。对复合材料的热传导性能．电传导性能以及热机械性能进行了分别讨论。     

电磁防护材料专题

题目：环氧树脂基导热复合材料的研究进展 作者：李冰、张晓伟 摘要：介绍了环氧树脂基导热复合材料的导热机理和导热模型,概述了国内外近年来在环氧树脂复合材料导热方面的研究开发和应用情况。     

气流环境中碳纤维/环氧树脂复合材料烧蚀羽烟对激光透射率的影响

研究了气流环境下碳纤维/环氧树脂复合材料激光烧蚀羽烟对透射率的影响。由射流理论得到光学路径长度关系式,由碳纤维/环氧树脂复合材料的激光烧蚀模拟得到羽烟密度及速度关系式,进而利用Lambert-Beer定律得到了羽烟透射率的计算模型。利用模型计算了激光辐照过程中的羽烟透射率,并与实验结果进行比较,验证了模型的合理性。进一步计算了外部参数对激光透射率的影响,计算结果表明,激光辐照开始后,热解区域在表面,烟气易于逸出,透射率快速下降到最低值,随后热解区域内移,由于材料渗透率较低,烟气逸出困难,透射率逐渐回升;激光功率密度越大,最小透射率越低,辐照期间的平均透射率越低;气流速度较大时,整个辐照期间的透射率都较高;总功率一定时,光斑半径越大,最小透射率越高,辐照期间的平均透射率越低。     

馆藏新购标准介绍

标准号：HB5392-87 标准名称：648/T300环氧碳纤维预浸料 本标准规定了648／T300环氧碳纤维预浸料规格、技术要求、试验方法和验收规则等内容。 本标准适用于648环氧树脂体系浸渍的T300碳纤维单向带；适用于热压罐法、模压法、软模法制造复合材料制件。制件可在-55～120℃温度范围内使用。     

上海斯瑞聚合体科技有限公司

创建于1998年5月的上海斯瑞聚合体科技有限公司,是一家专业生产和销售优质聚合体应用材料(高强高模超高分子量聚忆烯纤维及其复合材料、电缆料、碳纤维及其复合材料--有建中)的高科技企业.     

碳纤维复合材料树脂基体的选择

通过试验测试了多种使用温度在－５５℃～１２０℃范围内的碳纤维复合材料用的基体树脂的力学性能，进行了性能对比，得出了用ＴＤＥ－８５多官能团环氧树脂改性的６４８＾＃酚醛环氧树脂、三氟化硼单乙胺、丙酮体系是最佳的基体树脂体系的初步结论。     

纳米聚苯胺-镀镍碳纤维复合材料屏蔽/吸波性能

以T300碳纤维经超声波化学镀镍制成的导电镀镍碳纤维作为电磁屏蔽体,以在丁醇/水溶液体系中采用界面聚合法制备的纳米结构聚苯胺为吸波体,与环氧乙烯基酯树脂复合,制得兼具电磁屏蔽与吸波功能的电磁防护碳纤维复合材料,研究了它的力学性能、电磁屏蔽性能、吸波性能、微观形貌等。结果表明:控制碳纤维化学镀镍的施镀时间、纳米结构聚苯胺的用量,可得到具有良好力学性能、电磁屏蔽性能、吸波性能的电磁防护碳纤维复合材料。当化学镀镍的施镀时间为20 min、纳米结构聚苯胺的用量为3.5wt%时,复合材料的拉伸强度为894.3 MPa,屏蔽效能为43~72 d B(10 k Hz^4 GHz),在10.77~18 GHz范围内,反射率≤-10 d B,峰值-23.2 d B(13.62 GHz)。