TiO2/ACF光催化材料的制备与特性

 本文采用溶胶-凝胶法制得TiO_2溶胶,并将TiO_2溶胶和粘胶基非织造布通过浸渍-干燥、磷酸活化和煅烧工艺一步法制备得到TiO_2/ACF光催化材料。采用EDAX、XRD、SEM对样品进行表征,同时测试了样品对亚甲基蓝溶液的催化降解性能。结果表明：样品负载上了锐钛矿型和金红石型的混晶的TiO_2;而且在样品的纤维上出现了孔洞,形成活性碳纤维;同时在20w紫外灯照射下,TiO_2/ACF光催化材料表现出了优异的光催化降解性能,500℃碳化条件得到的TiO_2/ACF光催化材料光催化降解亚甲基蓝溶液的脱色率达到98.83%。     

黄麻纤维毡增强复合材料的力学性能研究

文章对黄麻纤维进行表面处理,并制作纯黄麻纤维以及与碳纤维混杂的针刺毡;采用真空辅助树脂传递模塑法制备黄麻纤维毡增强乙烯基树脂复合材料,并测试其力学性能.结果表明:碱处理和双氧水处理后黄麻纤维表面杂质被去除,复合材料的界面性能得到改善,综合力学性能得到提高;黄麻/碳纤维混杂增强复合材料的拉伸性能提高更为显著,拉伸强度和拉伸模量比未处理纤维毡增强复合材料分别增加了146.2%和43.6%,但其弯曲性能却低于其他两种处理后的黄麻增强复合材料.     

玻璃纤维/光敏树脂复合材料的3D打印及其力学性能

为解决光固化3D打印树脂材料强度低的问题,将玻璃纤维与光敏树脂复合,采用光固化3D打印技术制备玻璃纤维增强复合材料,分析了玻璃纤维经硅烷偶联剂改性处理以及玻璃纤维的铺层方式对复合材料力学性能的影响.结果表明:玻璃纤维可提升复合材料的拉伸强度和弯曲强度,相比于未处理的玻璃纤维,经硅烷偶联剂处理的玻璃纤维对复合材料力学性能...     

黄麻纤维非织造布增强不饱和聚酯树脂复合材料力学性能研究

为了探讨黄麻纤维非织造布/不饱和聚酯树脂复合材料的力学性能,将黄麻纤维通过针刺工艺制备成非织造布,并对其进行碱处理,制备了不同黄麻纤维质量分数的复合材料,测试了复合材料的拉伸弯曲性能,并采用扫描电镜测试了复合材料的断面形态,分析了黄麻纤维针刺非织造布质量分数与碱处理对复合材料拉伸强度与弯曲强度的影响。结果表明:黄麻纤维针刺非织造布对不饱和聚酯树脂的力学性能具有明显的增强效果,且随着黄麻纤维质量分数的增加,复合材料的力学性能先增加后减小,当黄麻纤维/树脂质量比为20/80时,复合材料的拉伸强度和弯曲强度均达到最大,其中碱处理黄麻纤维针刺非织造布增强复合材料的拉伸强度为41.78 MPa,弯曲强度为59.03 MPa;碱处理后黄麻纤维的表面性能得到改善,使得黄麻纤维与聚酯树脂的界面结合情况得到改善,从而提升复合材料的力学性能。     

可降解黄麻/PBS复合材料的结构与力学性能

为解决当前环境污染和可持续发展问题,采用模压成型工艺制备可降解黄麻/PBS复合材料,通过拉伸、弯曲性能测试、红外分析和SEM观察,探讨纤维含量和碱处理对材料性能的影响。结果表明:随着纤维含量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,在纤维含量为10%时达到最大值,比纯PBS提高了30.1%;拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量均随纤维含量的增大而提高,在纤维含量为30%时分别比纯PBS提高了24.2%、185.5%和107.7%。碱处理后黄麻纤维表面杂质被去除,表面部分刻蚀变粗糙,复合材料的综合力学性能得到提高,其中弯曲模量提高显著,比未处理的黄麻复合材料提高了58%。     

不同活性炭对芥子气模拟剂的静态吸附研究

研究了4种活性炭对芥子气模拟剂2-氯二乙基硫醚(CEES)和二丙基硫醚(DPS)的静态吸附性能.结果表明,因DPS的饱和蒸气压较高,24 h内活性炭对DPS的吸附量大于CEES,但由于活性炭与CEES之间的分子作用力较大,120 h后活性炭对CEES的吸附量大于DPS.常规测试中可采用DPS作为模拟剂进行快速、粗略的吸附研究.活性炭表面的孔隙总体积与DPS 24 h的吸附量呈线性正相关.     

热塑性聚氨酯/聚芳酯纤维柔性复合材料蒙皮的紫外光老化性能

高分子材料耐光老化性能较差,易发生光降解,导致复合材料力学强度下降。文章制备了以热塑性聚氨酯为基体,聚芳酯纤维为增强体的柔性复合材料蒙皮,并对复合材料蒙皮进行紫外老化辐照实验。通过对老化前后的复合材料进行力学性能测试、红外光谱分析、扫描电镜表面观察,分析紫外老化对材料性能的影响。结果表明,紫外老化使该材料力学强度有所下降,表面结构发生本质变化,而对表面微观形貌影响较小。     

N-TiO_2/ACF的制备及光催化降解真丝绸染色废水研究

利用扫描电镜、X射线衍射、紫外-可见漫反射等技术对采用溶胶-凝胶法制备的氮掺杂纳米TiO_2负载活性炭纤维(N-TiO_2/ACF)光催化材料进行了表征分析。以真丝绸染色废水为目标降解物,研究了光催化材料的光催化性能。研究表明:N-TiO_2/ACF光催化材料表面的N-TiO_2呈锐钛矿相,粒径约为15.3 nm,其光谱响应范围由紫外光区拓展至可见光区,吸收边带达603 nm;金卤灯照射下反应180 min,0.77 g N-TiO_2/ACF对200 m L真丝绸染色废水降解率达97.2%,2.31 g的N-TiO_2/ACF对200 mL真丝绸染色废水COD去除率达80.6%;N-TiO_2/ACF具有良好的重复使用性能。     

PES/CF/PET纤维混杂复合材料的力学性能

选用PES纤维作为基体，碳纤维(CF)作为增强体，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维作为黏合剂，利用特殊的铺层结构制备出一种低密度、易加工、可回收的复合材料。采用正交试验设计研究了PES纤维质量分数、热压温度、压力和时间对复合材料拉伸性能的影响，并对材料的断裂机制进行了分析。结果表明：PES纤维质量分数是影响复合材料拉伸强度的最主要因素，其次是热压时间，热压温度和压力的影响最小；当PES纤维质量分数为55%、热压温度为270℃、压力为25 MPa、时间为50 min时，PES/CF/PET纤维混杂复合材料具有良好的力学性能，拉伸强度达到59.526 MPa,拉伸模量达到1.576 GPa,断裂伸长率达到6.950%;复合材料拉伸断裂机制主要表现为纤维的断裂。     

多尺度增强铝基复合材料的制备与性能

借助电泳沉积工艺在碳纤维表面加载碳纳米管(CNTs),构建CNTs-碳纤维多尺度增强体,采用等离子体热压活化烧结工艺制备CNTs-碳纤维多尺度增强铝基复合材料。通过扫描电镜、致密度测试和拉伸强度测试,对铝单体、碳纤维增强铝基复合材料和CNTs-碳纤维多尺度增强铝基复合材料的表面形貌、微观结构、致密度、力学性能,以及断口形貌进行分析。结果表明:碳纤维表面引入CNTs,可改善复合材料界面结合,提升铝基复合材料力学性能,与铝单体、碳纤维增强铝基复合材料相比,拉伸强度分别提高了105.45%和27.68%,证实了引入CNTs提升复合材料力学性能的有效性。     

碳纤维/聚丙烯/聚乳酸增强复合材料的力学性能

为在不改变碳纤维/聚丙烯(PP)复合材料力学性能前提下,降低复合材料中PP含量以减轻环境降解压力,通过在碳纤维/PP复合材料树脂体系中掺杂可降解的聚乳酸(PLA)形成共混树脂体系,并经热压成型制备碳纤维增强共混树脂复合材料。探究了PLA、PP共混体系质量比对复合材料冲击、弯曲和拉伸性能的影响。结果表明:随着树脂体系中PLA质量分数的增加,复合材料的冲击强度和弯曲强度都呈先降低后升高、再降低的趋势,拉伸强度呈现先升高后降低的趋势;当PLA质量分数为60%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度最高,分别为21.8 k J/m²和112.5 MPa,拉伸强度为37.2 MPa,复合材料的综合物理力学性能最优,与未添加PLA的复合材料的力学性能相近。     

表面处理对亚麻织物/PVC复合材料界面性能的影响

为了改善亚麻织物增强复合材料的界面性能,利用柠檬酸三丁酯对亚麻织物表面进行处理,探讨亚麻织物表面处理对亚麻织物/PVC复合材料的界面性能和力学性能的影响;利用扫描电子显微镜（SEM）、万能强力拉伸仪、声传感器等对亚麻织物/PVC复合材料的表面和断面形貌、界面的剥离强度、拉伸强度、声发射特性等进行了观察和测试。结果表明：采用柠檬酸三丁酯对亚麻织物进行表面预处理后,PVC树脂与亚麻织物间的界面相容性大大提高,界面的剥离强度也有明显提高,有效改善了亚麻织物/PVC复合材料界面性能,并使复合材料的拉伸强度有了提高。     

氢氧化钠处理对GF/VER复合材料界面及力学性能的影响

为改善玻璃纤维(Glass fiber, GF)与乙烯基酯树脂(Epoxy vinyl ester resin, VER)间界面性能，使用氢氧化钠溶液对GF进行表面改性处理。借助扫描电镜、红外光谱仪、万能材料试验机、摆锤冲击试验机等，分析改性前后GF的表面形态与化学结构的变化。测试改性前后GF/VER复合材料的单丝和纤维束界面剪切强度、弯曲强度、抗冲击强度。研究氢氧化钠处理对GF/VER复合材料的界面性能和力学性能的影响。结果表明：经过氢氧化钠溶液处理后，GF浸润性得到改善，表面变得粗糙，表面活性基团增多。单丝和纤维束的界面剪切强度相比改性前分别提升了25.31%、27.48%。GF/VER复合材料的弯曲强度与抗冲击强度相比改性前分别提升了20.96%、25.40%。     

黄麻纤维毡的表面处理及其增强复合材料的力学性能

用3种不同的化学处理剂,碱、KMnO4和A-151硅烷偶联剂分别对黄麻纤维针刺毡表面进行处理,采用真空辅助树脂传递模塑法制备黄麻纤维毡增强乙烯基酯树脂复合材料。借助动态接触角分析了黄麻纤维的表面能变化,并通过SEM观察了纤维表面和复合材料的拉伸断裂面。研究结果表明:经表面处理后,黄麻纤维表面能有所降低,纤维表面的微观结构发生变化,纤维与树脂的界面相容性得到改善,综合力学性能提高。经A-151硅烷偶联剂处理后,复合材料的力学性能提高最为显著,拉伸强度和弯曲强度分别提高了51.38%和77.46%。     

香蕉纤维与UPR复合材料的制备及性能研究

利用有机硅烷偶联剂KH-550、Na OH和CH3COOH 3种功能剂对香蕉纤维进行改性处理,并将3种不同改性香蕉纤维和未改性香蕉纤维分别与不饱和聚酯树脂(UPR)通过热压法制备香蕉纤维与UPR复合材料,进一步测试复合材料的形态结构、力学性能、密度和吸水性。结果表明,与未改性香蕉纤维与UPR复合材料相比,经有机硅烷偶联剂KH-550改性处理的香蕉纤维与UPR复合材料的形态结构和力学性能更好,其拉伸强度和弯曲强度分别为42.1 MPa和76.3 MPa,比未改性的复合材料分别提高了40.8%和65.5%,并且改性复合材料的密度为0.85 g/cm3,吸水率为1.46%,实用性提升,寿命增加。     

碱处理对涤纶/光敏树脂复合材料力学性能的影响

针对光敏树脂经3D打印成型后试样力学性能较差问题,采用涤纶长丝增强光敏树脂的方法,使用光固化3D打印设备将涤纶长丝和光敏树脂复合成型制备涤纶增强复合材料。为获得较好的增强效果,对涤纶进行碱处理,研究了碱处理各条件下涤纶的减量率与纤维形貌和力学性能的关系,以及其对复合材料力学性能的影响。结果表明:随着减量率的增加,涤纶的形貌及力学性能改变越明显;当涤纶减量率为16.2%时,纤维表面出现连续纵向沟壑,力学强度下降6%,纤维的增强效果最好;经过改性处理的涤纶增强复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别达到78 MPa和471 MPa,相比于未处理的纤维增强复合材料分别提升了66%和336%。     

玄武岩纤维增强复合材料的制备及有限元分析

选取玄武岩纤维作为增强材料,聚丙烯(PP)为基体材料,采用模压工艺制备复合材料。采用单因子试验法研究了温度、压力及保压时间对玄武岩/PP复合材料力学性能的影响,结果表明:不同工艺条件对复合材料的力学性能有很大的影响,在成型温度190℃、成型压力10 MPa、保压时间10 min时制备的复合材料力学性能最佳,此时拉伸强度为267 MPa。运用有限元分析软件对最佳工艺条件下制备的复合材料进行拉伸过程计算机模拟,得出材料的模拟拉伸变形图,并与实际拉伸情况进行对比。有限元模拟表明,断裂发生在试件的平直段端部附近,采用此最佳工艺制备玄武岩/PP复合材料具有可靠性。     

玻璃纤维多轴向经编复合材料的制备及拉伸性能研究

以环氧树脂为基体,分别以玻璃纤维多轴向经编针织物和玻璃纤维机织物作为增强材料,通过手糊法制备复合材料,并通过试验对比研究两种复合材料的拉伸性能。结果表明,经编复合材料沿各个轴向的拉伸强度比复合前多轴向经编针织物及机织复合材料的强度均有明显提高,增幅均在50%以上,说明多轴向经编复合材料具有更优异的力学性能。这为进一步扩大玻璃纤维多轴向经编复合材料的应用领域提供了有力证据。     

应用六西格玛方法提高复合材料拉伸试件FTY

树脂基先进复合材料已广泛应用于航空、航天、汽车制造等工业领域,拉伸强度是评价复合材料的重要性能之一,除材料本身的特性外,试件制备质量对复合材料拉伸强度有重要影响。文章应用六西格玛方法对复合材料拉伸试件拉伸强度影响因素进行分析,准确确定实际工作中影响试件拉伸强度的关键因素,制定针对性改进措施。改进后,试件拉伸强度平均值由2452MPa提高到2568MPa,试件FTY由62.3%提高到97.2%。为六西格玛质量管理方法在分析研究、控制提升复合材料试件制备质量领域的应用提供案例参考。     

发泡剂对3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料力学性能的影响

为了提高纺织复合材料的抗冲击性能和发泡材料的力学性能,制备了3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料。利用场发射扫描电镜、摆锤冲击仪和万能材料试验机,分析研究了外加不同发泡剂质量分数对发泡复合材料泡孔的微观形貌和力学性能的影响。结果表明,当发泡剂质量分数为5%时,3D玻纤织物增强发泡聚氨酯复合材料的冲击强度最大可达73.34 kJ/m~2,同时压缩强度和拉伸强度分别为5.24、28.1 MPa;随着发泡剂质量分数增加,聚氨酯泡孔增大并且出现不均匀现象,复合材料密度也随之下降,压缩强度和拉伸强度均下降;复合材料中发泡剂质量分数为5%,能够在满足轻量化的情况下实现较高的抗冲击性。