可降解PLA/黄麻新型复合材料的制备与力学性能

讨论了聚乳酸/黄麻层压型复合材料的实验制备方法,通过改变聚乳酸与黄麻纤维的质量分数、黄麻纤维铺向角和铺层顺序等条件制备复合材料,分析这些条件对复合材料拉伸、弯曲和冲击等性能的影响。研究表明,当PLA/黄麻的质量分数为0.6∶0.4和铺向角为45°时,其复合材料分别有较好的力学性能。     

氧化石墨烯-多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能研究

通过对原始多壁碳纳米管进行功能化处理,得到了羧基功能化的多壁碳纳米管,并利用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜分别对它们的形貌进行了观察.研究了在环氧树脂中加入多壁碳纳米管和氧化石墨烯总质量分数为0. 1%的前提下,不同比例的多壁碳纳米管与氧化石墨烯对环氧树脂纳米复合材料力学性能的影响.结果显示,氧化石墨烯和多壁碳纳米管确实能够改善环氧树脂复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、储能模量等力学性能,氧化石墨烯对于复合材料拉伸性能的提高要优于多壁碳纳米管,而多壁碳纳米管对复合材料弯曲性能的改善要优于氧化石墨烯.     

玻璃纤维增强环氧树脂单向复合材料力学性能分析

采用连续玻璃纤维与环氧树脂相复合,通过金属模压成型工艺,制备出单向玻璃纤维／环氧树脂复合材料。通过三点弯曲实验论证单向纤维对树脂基体的增强作用,从而研究不同纤维含量下复合材料的弹性模量、纵向拉伸强度、纵向压缩强度的变化趋势。结果表明：随着纤维含量的增加,复合材料的力学性能均增强,当纤维体积含量为50％时,其各项性能均较好,弹性模量为40GPa,纵向拉伸强度为1200MPa,纵向压缩模量为700MPa。此外,对复合材料的其他常用力学性能参数进行检测。     

纤维组分比例对玄武岩/聚丙烯复合材料力学性能影响研究

采用非织造加工工艺,将玄武岩纤维和聚丙烯纤维通过开松混合后梳理成网,然后按照一定的尺寸制成预制件,使用模压成型工艺制备玄武岩/聚丙烯复合材料,研究不同比例的玄武岩纤维和聚丙烯纤维对复合材料力学性能的影响,并通过数学方差分析方法确定了影响因素的显著性.结果表明:当玄武岩纤维和聚丙烯纤维的比例为30/70时,复合材料的拉伸、弯曲强度和模量达到最高,最大拉伸强度、弯曲强度分别为92.998 MPa和156.134 MPa,最大拉伸和弯曲模量分别为3.400 GPa和1.288 GPa.     

PLA/黄麻层压复合材料的紫外老化性能

为了探索紫外照射对PLA/黄麻层压复合材料性能的影响,延长复合材料在实际应用中的使用寿命,采用模压成型法和薄膜堆叠法制备PLA/黄麻层压复合材料,研究紫外老化时间对复合材料力学性能的影响,并对复合材料拉伸后的断口形貌进行分析。结果表明：随着紫外老化时间的延长,复合材料的拉伸和弯曲性能均表现为先上升后下降,均在老化48 h后达到最大,拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量较未老化的复合材料分别提高了约19.29%、17.73%、23.49%和24.97%。这可能是由于在老化时间较短时,PLA分子链交联占据主导作用,提高了界面粘结性。随着老化时间进一步延长,拉伸和弯曲性能开始不断下降,这可能是由于PLA分子链的老化断裂开始起主导作用,导致界面粘结性下降。     

莫来石短纤维增强铝基复合材料拉伸强度数据韦伯统计分析

用挤压铸造工艺得到了拉伸强度比较高并且强度数据分散度比较小的莫来石纤维/ZL 109复合材料.用Weibull方法分析该复合材料的拉伸强度值的分布状况,得到比较大的Weibull模量.统计分析了复合材料金相面上的纤维体积分数和拉伸断口面上的纤维体积分数,结果表明,纤维的分布在微观上是不一致的;在金相面上,与观察法线呈中角度的纤维体积分数Afs同与观察法法线成大角度的纤维体积分数Af1比较接近;在拉伸断口面上与拉伸方向呈大角度的纤维体积分数同与拉伸方向呈小角度的纤维体积分数相差较大.认为该复合材料破坏的主要原因是在于与拉伸方向呈大角度的纤维与基体的界面脱粘.拉伸强度数据分散的原因在于微观上与拉伸方面呈大角度的纤维分布的不均匀.     

光引发接枝聚丙烯及其对聚丙烯/黄麻纤维复合材料性能的影响

采用光引发接枝的方法将乙烯基硅烷接枝到聚丙烯上制备硅烷接枝聚丙烯(VS-g-PP),并用红外光谱对接枝物进行表征.研究单体浓度和光照时间等因素对接枝率的影响.结果表明:随着单体浓度和光照时间的增加,VS-g-PP的接枝率先增大后减小.在单体浓度为0.220mol/L,光照时间3h条件下,接枝率达到了2.3%.随后以VS-g-PP作为界面相容剂,通过转矩流变仪制备聚丙烯/黄麻纤维复合材料,研究VS-g-PP用量及接枝率对聚丙烯/黄麻纤维复合材料拉伸性能的影响,并对加入与不加VS-g-PP的复合材料的耐水性进行了比较.结果表明:加入VS-g-PP后,复合材料的拉伸强度增大,耐水性也提高.在VS-g-PP质量分数为6%时,复合材料的拉伸强度从29.3MPa提高到42.5MPa,提高了45.1%.扫描电镜对拉伸断口进行的分析表明,VS-g-PP使黄麻纤维和聚丙烯之间的界面结合得到了改善;DSC对复合材料进行分析的结果表明,加入界面相容剂后,复合材料的结晶度下降.     

混合纤维对尼龙66的增刚研究

以尼龙66（PA66）为基体,研究和分析玻璃纤维和碳纤维混杂对尼龙66增刚的影响.固定玻璃纤维质量分数为24.6%,改变碳纤维的质量分数,将玻璃纤维（GF）、碳纤维（CF）先用硅烷偶联剂KH550进行表面处理,用双螺杆挤出造粒和注塑成型方式制备GF/CF增刚PA66复合材料,对试样进行拉伸模量、拉伸强度、弯曲模量、弯曲强度、缺口冲击强度等性能测试,并利用扫描电镜分析复合体系的冲击断面特征.研究结果表明：GF/CF混合纤维对PA66具有很好的增刚效果.     

玻璃纤维的含量对复合材料的力学性能影响及表征研究

为研究不同质量分数的玻璃纤维对增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,选择直径为10μm的玻璃纤维制备复合材料小样.测试在不同质量分数时材料的拉伸强度、弯曲弹性模量等力学性能,并应用扫描电镜(SEM)对其微结构进行表征.结果表明:玻璃纤维质量分数对复合材料的取向分布有很大影响,随着玻璃纤维质量分数增加,拉伸强度增大,但弯曲弹性模量、弯曲强度变化不明显.此外,随着质量分数的增加,复合材料的脆性变大;SEM分析表明复合材料中玻璃纤维有一定的取向且分布相对均匀,玻璃纤维和复合材料基体结合良好.     

黄麻毡/PP膜复合汽车内饰材料的制备及工艺优化

黄麻毡/PP膜制备的复合材料用于汽车内饰,具有质轻、强力高及绿色环保等优点.探讨了黄麻毡/PP膜通过层压法制备汽车内饰材料的工艺方法.采用正交和单因素分析法优选了黄麻毡与PP膜复合制备的工艺参数.结果表明,当PP膜与黄麻毡质量比为40:60时,所制备复合材料的拉伸强度和弯曲强度在工艺条件为热压温度180℃、热压压力10...     

纤维分布对活性粉末混凝土构件力学性能的影响

为研究准静态荷载下纤维分布对活性粉末混凝土(RPC)构件力学性能的影响,对同一纤维掺量(2%)下不同纤维长度(13～20 mm)的单向分布和乱向分布钢纤维RPC试件开展了四点受弯试验。通过选取弯拉荷载-挠度曲线上的初裂点、峰值点及其他几个特征点,定量分析单向分布和乱向分布钢纤维RPC的弯拉性能。结果表明：钢纤维在主拉应力方向上的方向系数显著影响基体的弯曲性能。其中,较乱向分布试件,单向分布钢纤维试件的弯拉峰值应力、弯曲韧性均大幅提高,且跨中挠度达到L/150时,残余强度仍比初裂强度高4.35～16.9 MPa;纤维长度由13 mm增加至20 mm时,与乱向分布试件相比,单向分布试件的裂后弯曲性能提高幅度更明显,且单向分布试件受荷越大,纤维长径比的优势越显著;单向分布试件断口处纤维分布均匀,绝大部分方向与主裂纹方向垂直,锚固长度大,断口处桥接效应显著;综合考虑单向钢纤维RPC试件的等效弯曲应力、耗能能力等指标,在纤维掺量为2%、纤维长度为20 mm时,其力学性能最优。     

玄武岩短纤维增强环氧树脂复合材料的研究

以环氧树脂为基体、玄武岩短纤维为增强材料,制备了玄武岩短纤维/环氧树脂复合材料.研究了不同玄武岩短纤维含量对复合材料拉伸强度和耐磨性能的影响,采用扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的断面形貌和磨损表面形貌,分析了磨损机制.结果表明,玄武岩短纤维/环氧树脂复合材料的抗拉强度和耐磨性能与纯环氧树脂相比均有不同程度的改善和提高,当玄武岩短纤维的含量为8%时,复合材料的拉伸强度最大;当玄武岩短纤维的含量为6%时,磨损率最低.随着玄武岩短纤维含量的增加,复合材料的磨损机制由黏着磨损向磨粒磨损转化.     

空心玻璃微珠填充环氧树脂复合材料力学性能试验研究

在制备了不同配比改性空心玻璃微珠填充环氧树脂复合材料的基础上,对不同填充质量比的改性空心玻璃微珠（HGB）填充环氧树脂复合材料进行了准静态拉、压,简支冲击,应力松弛,动态力学行为等试验,得出了不同配比下材料的弹性模量、拉压强度、冲击韧度、应力松弛率、玻璃化转变温度等参数。试验发现,空心玻璃微珠的加入对材料的各项力学性能均产生了明显的改变。随玻璃微珠配比增加,材料的弹性模量、拉压强度大体上均呈现明显降低趋势;而冲击韧度、应力松弛率则有明显增强趋势;填充比为10%左右材料的耐热性最佳。以上研究发现对此类复合材料的研究和应用具有参考意义。     

Effect of carbon fibre on properties of TiB2/C composite cathode coating for aluminum electrolysis

The tensile strength, compressive strength and electrical resistivity of TiB2/C composite cathode coating were measured with a hydraulic pressure universal test machine and an electrical resistivity test device, and the effects of carbon fibre content and carbon fibre length on tensile strength, compressive strength and electrical resistivity were investigated. The results show that the tensile strength of coating increases at the beginning and then reduces with the increase of carbon fibre content when the carbon fibre (length of 3 mm) content ranges from 0 to 4.0%; at the carbon fibre content of 1.5%, the tensile strength of coating reaches the maximum, 25.6 MPa. For the coating with carbon fibre content of 1.5%, the carbon fibre length has a great influence on tensile strength and compressive strength of coating; when the carbon fibre length is 6 mm, the tensile strength and compressive strength of coating reach the maximum, 27.6 MPa and 39.2 MPa, respectively. The electrical resistivity of coating reduces with the rise of temperature and the length of carbon fibre, and the influence of carbon fibre length on electrical resistivity of coating at low temperature (30-200℃) is more obvious than that at high temperature (960℃).     

乙二醛对淀粉/低密度聚乙烯/黄麻纤维复合材料性能的影响

通过熔融共混法制备淀粉/低密度聚乙烯/黄麻纤维复合材料（S/LDPE/F）.考察乙二醛的加入对复合材料拉伸性能和耐水性的影响.结果表明：乙二醛的加入有效地提高了复合材料的拉伸强度,当乙二醛的加入量为5％（质量分数）、压片反应时间为5min时,拉伸强度达到21.5 MPa,比相同条件下制备的未加乙二醛的复合材料拉伸强度（6.25 MPa）提高了244％;加入乙二醛后复合材料的耐水性也有所提高;XRD结果显示：加入乙二醛后淀粉的结晶被进一步破坏.拉伸断口扫描电镜照片表明：乙二醛的加入使黄麻和塑化后淀粉之间的界面结合得到了改善.     

Effect of carbon fibre on properties of TiB2/C composite cathode coating for aluminum electrolysis

The tensile strength, compressive strength and electrical resistivity of TiB₂/C composite cathode coating were measured with a hydraulic pressure universal test machine and an electrical resistivity test device, and the effects of carbon fibre content and carbon fibre length on tensile strength, compressive strength and electrical resistivity were investigated. The results show that the tensile strength of coating increases at the beginning and then reduces with the increase of carbon fibre content when the carbon fibre (length of 3 mm) content ranges from 0 to 4.0%; at the carbon fibre content of 1.5%, the tensile strength of coating reaches the maximum, 25.6 MPa. For the coating with carbon fibre content of 1.5%, the carbon fibre length has a great influence on tensile strength and compressive strength of coating; when the carbon fibre length is 6 mm, the tensile strength and compressive strength of coating reach the maximum, 27.6 MPa and 39.2 MPa, respectively. The electrical resistivity of coating reduces with the rise of temperature and the length of carbon fibre, and the influence of carbon fibre length on electrical resistivity of coating at low temperature (30–200 °C) is more obvious than that at high temperature (960 °C). Foundation item: Project(2005CB623703) supported by the Major State Basic Research Development Program of China     

玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的低温性能研究

对S玻璃纤维和E玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的常温和低温力学性能进行实验,结果表明：玻纤／环氧树脂单向复合材料力学性能随着纤维含量增加而增强,当纤维体积含量为50％时,复合材料具有较好的综合力学性能,且复合材料的强度随着温度的降低呈增加趋势。当温度降到76K时材料的强度达到最高值,S玻纤／环氧复合材料的拉伸强度最高值可达2．1GPa;E玻纤／环氧复合材料的最大拉伸强度也达到1．4GPa。其原因是由于低温下玻璃纤维的横向收缩比树脂基体小,界面摩擦力得到增强,从而获得高的界面粘接强度。     

玄武岩纤维贫混凝土力学性能研究

从贫混凝土基层的复合式路面的使用状况来看,反射裂缝的问题比较突出.玄武岩纤维贫混凝土是一种能有效减弱或者避免贫混凝土产生反射裂缝的新型混合料.通过一系列室内试验,对玄武岩纤维贫混凝土的抗压强度、抗弯拉强度、抗冲击能力以及静力抗压弹性模量等力学性能进行了系统研究.得出玄武岩纤维最佳掺量为混合料总质量的2.0‰,最佳掺量范围为3～6 kg/m3.掺入玄武岩纤维后,能大幅提高贫混凝土的早期抗压、抗弯拉强度,且28 d龄期的纤维贫混凝抗压强度和抗弯拉强度也较一般贫混凝土提高了20%以上;可使贫混凝土具有良好的抗冲击性能,较普通贫混凝土提高了近1/3倍;可提高贫混凝土材料的静力抗压弹性模量,但提升幅度不大.     

含水量对纤维风沙土强度特性的影响

针对沙漠风沙土结构松散、强度较低等特点,采用聚丙烯纤维对其进行加固。采用3种不同含水量的纤维风沙土进行三轴压缩试验,对纤维风沙土应力—应变关系曲线和强度特性及影响规律进行研究。研究表明:纤维长度为3mm的纤维风沙土,含水量为12%时表现为应变稳定型,含水量为10%时表现为应变软化型;其强度在含水量为12%时最大,含水量为10%时次之,含水量为14%时最小。纤维长度为9mm的纤维风沙土,围压为100kPa时,3种含水量均为应变稳定型;围压为200kPa和300kPa时,含水量为10%时为应变稳定型,含水量为12%和14%时为应变硬化型;其强度在含水量为14%时最大,含水量为12%时次之,含水量为10%时最小。含水量对纤维长度为3mm和9mm的纤维风沙土强度的影响规律并不一样,说明不同纤维长度的纤维风沙土含水量对其强度的影响有其自身的特点。综上所述,含水量对纤维风沙土应力—应变关系和强度有重要的影响。     

Mechanical Properties and Fracture Mechanism of a Glass Fiber Reinforced Polypropylene Composites

To study the effect of some parameters,such as,length and fraction of glass fiber (GF),and the fraction of maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MAH),on the mechanical properties of glass fiber reinforced polypropylene (GF/PP) composites,tensile tests,bending tests and impact tests were conducted.Scanning electron microscope (SEM) was used to characterize the fracture mechanisms of the composites.The results show that,compared with 3 mm GF,9 mm GF can significantly improve the strength of the composite better.Addition of PP-g-MAH,a kind of grafting agent,into the PP-30% LGF composite can result in a better mechanical properties because of the strengthening of the bonding interface between the matrix and the fiber.When the mass fraction of GF is 30% and the PP-g-MAH fraction is 6%,the mechanical properties of the composite are the best.