芳纶／玻璃纤维混杂复合材料的电性能

本文主要研究芳纶纤维/玻璃纤维混杂复合材料在室温状态和湿态下的电性能变化以及混杂材料的机械性能。     

碳纤维／玻璃纤维混杂增强PMMA复合材料界面状态与结构的表征

本文采用SEM、EPA、ESCA等方法表征医用CF/GF混杂增强PMMA的界面状态及结构。研究结果表明,碳纤维与玻璃纤维和PMMA基体粘接的界面状态类似。经硝酸氧化处理的碳纤维其粘接性能优于未处理样品,纤维表面状态、元素含量及分布有较大改变。拉伸断裂界面的的SEM分析也表明二种纤维与基体的粘接状态不好,但复合材料同样具有良好的力学机械性能。     

碳纤维与玻璃纤维混合短纤维/NBR复合材料性能研究

对碳纤维与玻璃纤维混合短纤维/NBR复合材料的性能进行了研究。结果表明,碳纤维与玻璃纤维混合短纤维在NBR中分布是随机的,且相互搭接,形成骨架,加入碳纤维与玻璃纤维混合短纤维可以使NBR的硬度增大,耐热性、耐油性和抗蠕变性能得到改善。     

单向碳/玻璃纤维层内-层间混杂复合材料拉伸破坏模式研究

采用碳纤维/玻璃纤维层内混杂单向布,设计了5种不同混杂结构和5种不同混杂比的试件,研究了混杂结构、混杂比对碳纤维/玻璃纤维面内混杂复合材料0°拉伸破坏模式的影响,建立了各自的拉伸破坏模式。结果表明:1相同混杂比、不同混杂结构试件的破坏模式可归结为3类,在进行相同混杂比、不同混杂结构设计时要避免使用两半式[A3]结构;2相同混杂结构、不同混杂比试件的拉伸断裂应力和应变的变化趋势相反,其破坏模式可归结为两类。此种情况下,碳纤维/玻璃纤维混杂比控制在3∶2左右时拉伸性能较好。     

F—12／碳纤维层混杂NOL环复合材料研究

本文以ＮＯＬ环研究了Ｆ－１２／碳纤维混杂复合材料的拉伸性能和剪切性能。试验结果表明,拉抻强度表现出混杂负效应,而剪切强度表面出混杂正效应,两种强度的混杂效应都随混杂比的增大而降低。纤维混杂可以改变材料的破坏模式。     

多向玻碳纤维混杂复合材料的拉伸性能北大核心

为探讨±45°铺层比例对玻碳纤维混杂复合材料拉伸性能的影响,对层间混杂和夹芯混杂分别设计4种铺层方案,并进行拉伸性能实验。通过经典层合板理论对试样的拉伸模量进行估算,与实验结果对比并分析误差。基于混杂效应及±45°铺层比例的影响,对经典层合板理论结果进行修正。结果表明:在±45°铺层比例为40%时,±45°铺层可以对横向应力和剪应力起到很好的平衡作用,从而有效提高复合材料的拉伸性能;混杂效应及±45°铺层比例对经典层合板理论与实验结果的误差都有影响,提出的修正公式可在一定程度上反映其影响,并且可以得到更加准确的拉伸模量估算结果。     

混杂纤维复合材料的平面剪切性能

研究了基体韧性和铺层方式对玻璃纤维、碳纤维及其混杂纤维复合材料平面剪切性能的影响。结果表明，玻璃、碳及其混杂纤维复合材料的平面剪切应力-应变曲线均具有非线性特征；在脆性基体中选用混杂结构，其复合材料的剪切性能具有正的混杂效应。     

碳纤维增强热塑性复合材料工艺与性能的研究

短切碳纤维的ＢＵＳＳ捏合机和连续碳纤维的双螺杆挤出增强工艺开发了碳纤维增强聚酰胺,碳纤维增强聚甲醛,等碳纤维增强热塑性工程塑料,并以碳纤维增强聚酰胺为例进行成型工艺的研究,探讨了加 工工艺参数与材料性能的关系。     

芳纶、碳纤维混杂工艺对环氧复合材料拉伸性能的影响

研究了铺层参数及纤维表面处理对芳纶纤维、碳纤维混杂增强环氧复合材料(简称混杂复合材料)纵向拉伸性能的影响。结果表明，该混杂复合材料的纵向拉伸强度均低于混合定律的预测值，表现出明显的混杂负效应。铺层顺序对材料纵向拉伸强度及断裂伸长率有显著影响，界面数越多，纵向拉伸强度和断裂伸长率越大；界面粘接性能的改善可提高混杂复合材料的拉伸强度和断裂伸长率，但对它的弹性模量没有显著影响。     

三维正交机织铜丝／玻璃纤维层间混杂复合材料的拉伸和弯曲性能研究

本文设计和制作了两种层间混杂结构的三维正交机织铜丝／玻璃纤维复合材料,分别为铜丝单面混杂和双面混杂复合材料。两种复合材料的拉伸性能和弯曲性能测试结果表明,单面铜丝／玻璃纤维混杂复合材料的归一化拉伸强度和模量分别为1214MPa和83GPa;高于双面铜丝／玻纤混杂复合材料44％和51％。单面铜丝／玻璃纤维混杂复合材料的归一化弯曲强度为964NPa,高于双面铜丝／玻纤复合材料27％。两者的弯曲模量比较接近,均为60GPa左右。由于铜丝的混杂效应,三维正交机织铜丝／玻璃纤维层间混杂复合材料的拉伸和弯曲性能与相同结构的玻璃纤维复合材料相比有一定的下降。     

热空气老化对PBO/T700层间混杂复合材料力学性能的影响

分别利用材料万能试验机和DMA研究了热空气老化对PBO/T700层间混杂复合材料静态力学性能和动态力学行为的影响。静态力学性能测试结果表明,经热空气老化不同时间后,PBO/T700层间混杂复合材料的拉伸强度和压缩强度均出现了一定程度的下降,最大降幅分别为12.7%和6.9%,拉伸模量从126 GPa增大到145 GPa,弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度变化较小。DMA测试结果表明,热空气老化使PBO/T700层间混杂复合材料的耐热性和刚性提高,随着老化时间的增加,E'向低温方向移动,E″向高温方向移动,说明复合材料的耐热性和刚性又开始下降。     

影响炭／陶复合材料机械性能的因素

对影响炭／陶复合材料机械性能的诸因素，如气孔率、粘合剂种类及用量、焙烧温度、石墨用量等进行了实验研究。     

CNTs/TDE85环氧复合材料的热物理和力学性能

将功能化碳纳米管(CNTs)通过超声和离心分散方法添加到TDE85环氧树脂中,制备出了CNTs质量含量不同的CNTs/TDE85复合材料;开展了CNTs含量对其电导率、热导率以及力学性能影响规律的实验研究;同时还采用DM软件对该复合材料的电导率和热导率进行了预测分析。结果表明,CNTs/TDE85复合材料电导率与热导率对应CNTs含量的渗流阈值均为0.2wt%左右,当CNTs含量为0.5wt%,相比纯环氧试样,电导率提高了6个数量级,热导率从0.180W·(m·K)-1提高到了0.211W·(m·K)-1;CNTs含量为0.2%~2%的试样其电导率为10-7~10-5S·cm-1数量级,均具有良好的抗静电能力。CNTs在复合材料中的有效长径比在10~100,与实验结果吻合。添加0.5wt%含量CNTs时,玻璃化转变温度(Tg)、弯曲强度和模量分别提高了约6%、47%和5%。     

表面处理对PA6/CF复合材料力学性能与破坏形态的影响

通过碳纤维(CF)表面官能团的酰氯化,利用酰氯作为己内酰胺阴离子聚合的活化剂,成功地制备了表面接枝尼龙6(PA6)的CF。研究了表面己内酰胺稳定化并阴离子接枝PA6的CF对PA6／CF复合材料力争性能与破坏形态的影响。结果表明,表面接枝PA6后的PA6／CF复合材料界面相互匹配,改善了复合材料界面的相互作用,提高了复合材料的剪切强度,复合材料剪切破坏呈部分非界面脱粘破坏。     

环氧树脂,酚醛树脂及其复合材料的动态力学表征

用动态力学方法对酚醛树脂和环氧树脂的固化行为进行了表征，讨论了纤维取向对碳纤维增强环氧树脂粘弹行为的影响。     

基于FBG传感器的CF/GF混杂复合材料界面变形研究

利用FBG传感器对采用真空导入模塑工艺制作的CF/GF(Carbon Fiber/Glass Fiber)混杂复合材料在固化成型过程中以及成型后的界面性能进行了检测,此外,为了对比研究混杂复合材料的性能,还检测了CF/CF层和GF/GF层在成型和成型后的应变变化。结果显示:GF/GF、GF/CF和CF/CF复合材料的应变与温度之间存在良好的线性关系,且热膨胀系数的大小顺序为GF/GF层GF/CF层CF/CF层;FBG传感器监测CF/GF混杂复合材料热膨胀系数的转折温度与基体树脂的T_g值(79.09℃)相吻合;CF/GF混杂复合材料在20~120℃范围内升温、降温过程中未发生界面破坏。     

PUR/GF泡沫塑料的密度对微观结构及力学性能的影响

对不同成品密度下玻纤增强硬质聚氨酯泡沫塑料体系的微观结构及力学性能进行了研究。扫描电子显微镜观察发现，在不同成品密度下，玻纤与聚氨酯基材的界面结合情况不同，中等密度(0．3g／cm^3)的有效结合面积大于低密度与高密度的。界面结构参数计算及力学性能测试表明，中等密度下的界面结构参数最大，且压缩强度和冲击强度增加率也最大。     

纤维类型对C_f/SiC复合材料力学性能的影响

本工作以AlN和Y2 O3为烧结助剂 ,采用先驱体转化 -热压烧结的方法制备出了Cf/SiC复合材料 .研究了纤维类型影响复合材料力学性能的本质原因 .由于T3 0 0纤维的制备温度明显低于M 40JB纤维的制备温度 ,因此 ,与M 40JB纤维相比 ,T3 0 0纤维的石墨化程度较低且含有较多的杂质 ,从而导致T3 0 0纤维表面的活性强 ,而M 40JB纤维表面的活性较弱 .正是这种结构和成分的差别 ,使T3 0 0纤维与基体的结合较强 ,而M40JB纤维与基体的结合较弱 ,因此以T3 0 0纤维为增强相的复合材料呈现脆性断裂 ,而以M 40JB纤维为增强相的复合材料则呈现韧性断裂 ,该复合材料具有较好的力学性能     

吸水对连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能影响的研究

采用连续玻璃纤维增强聚丙烯(PP)预浸布制备复合材料层压板,通过人工加速老化的方法,对不同铺层的连续玻璃纤维增强PP复合材料进行常温、60℃、80℃的海水浸泡实验,研究连续玻璃纤维增强PP复合材料的弯曲强度随老化时间、老化温度等因素的变化规律及性能退化趋势。研究表明,老化初期吸水趋势符合菲克扩散,老化程度与时间和温度成正比关系。对试样断裂部分拍摄扫描电子显微镜(SEM)图像,观察不同环境条件下样品老化情况,老化温度越高、时间越长,增强纤维与树脂基体界面腐蚀越严重。