多向纤维缠绕复合材料圆筒的研制

介绍多向纤维缠绕复合材料圆筒的结构特性及其生产设备,比较了加入轴向纤维前后的复合材料圆筒的性能。结果表明,加入轴向纤维后,多向纤维缠绕复合材料圆筒的轴向性能得到了很大的提高,能够满足工业生产中对高内压及轴向载荷下制品可靠性的要求。     

玻璃短纤维对多层多轴向经编复合材料层间撕裂性能影响

以玻璃纤维多轴向经编针织物为增强体,以环氧树脂为基体,将玻璃短纤维添加到玻纤织物增强体层之间,制备层间含有玻璃短纤维的多层多轴向经编复合材料。利用万能力学材料试验机对复合材料的层间撕裂性能进行测试和电镜扫描,对撕裂后的复合材料层间形态进行了观察,研究了玻璃短纤维对复合材料层间性能的影响。结果表明,玻璃短纤维增韧处理的复合材料层间撕裂性能明显增强,载荷-位移曲线初始斜率大,复合材料不易被以撕裂形式为主的载荷破坏。     

硼纤维及其复合材料的研究及应用

从硼纤维的基本性质及与其他纤维性能上的比较等方面,综述了复合材料增强机理和硼纤维增强复合材料的性能特点,并简述了硼纤维增强复合材料的应用领域,对其在未来的发展和应用进行了展望。     

F-12和国产芳纶Ⅲ纤维/环氧单向复合材料力学性能和强度对比分析

采用单向复合材料缠绕型式,对F-12和国产芳纶Ⅲ纤维增强环氧复合材料进行力学性能测试,考核了两种芳纶纤维/环氧复合材料界面黏结性能,并进行拉伸破坏机理与强度分析,获得了强度参数值.结果表明:两种芳纶纤维单向复合材料具有明显的各向异性特征,轴向力学性能远高于径向力学性能;F-12/环氧复合材料力学性能优于国产芳纶Ⅲ/环氧复合材料性能;两种复合材料纤维/树脂界面粘接较差.     

三维编织结构参数对复合材料拉伸性能的影响

通过7组实验比较和分析研究,评价了编织结构参数(如编织角,纤维体积分数,轴向纱数与编织纱数之比,三维四向/五向,厚度)对复合材料拉伸性能的影响,且对复合材料的破坏模式进行了研究。实验结果表明,三维编织复合材料具有良好的力学性能,编织角、复合材料尺寸、纤维体积含量、轴向纱数与编织纱数之比等对复合材料的性能有较大的影响;复合材料有两种破坏模式,一种是裂纹沿纤维束扩展,另一种是纤维束拉断,后者为主要破坏模式。这些结果为三维编织复合材料的设计提供了依据。     

有机纤维增强水泥基复合材料研究进展

目前有机纤维作为增强体被用于水泥基复合材料成为研究的热点。阐述了有机纤维对水泥基复合材料性能影响的研究进展。首先,介绍了不同种类有机纤维的性能,阐述了不同有机纤维对水泥基复合材料性能的影响,并分析了增强增韧机理。其次,分析了有机纤维性能对水泥基复合材料性能的影响。最后,对今后的进一步研究提出了建议。     

纳米粒子和PVA纤维增强水泥基复合材料抗裂性能研究

采用两种纳米粒子(纳米SiO2和纳米CaCO3),通过水泥基复合材料抗裂性能试验,探讨了PVA纤维和纳米粒子单掺和复掺两种情况下PVA纤维用量、纳米材料种类和用量对水泥基复合材料抗裂性能的影响.研究结果表明,在PVA纤维增强水泥基复合材料中掺入纳米SiO2,可以显著提高水泥基复合材料抗裂性能,而且在本文试验纳米粒子掺量范围内,水泥基复合材料抗裂性能随着纳米SiO2掺量的增加不断增强;在纳米SiO2水泥基复合材料中掺入PVA纤维,可以提高水泥基复合材料的抗裂性能,当纤维体积掺量不大于1.2%时,PVA纤维体积掺量较大的纳米水泥基复合材料具有较高的抗裂性能;纳米CaCO3与纳米SiO2均能增强水泥基复合材料的抗裂性能,纳米SiO2的增强效果略优于纳米CaCO3.     

玄武岩纤维/酚醛树脂基复合材料性能研究

对玄武岩纤维增强酚醛树脂基复合材料进行了实验研究。制备了连续玄武岩纤维平纹织物增强酚醛树脂复合材料。研究了胶含量对玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料拉伸、压缩和层间剪切强度等力学性能、耐烧蚀性能的影响。利用SEM对复合材料压缩、层间剪切破坏断口和烧蚀试样的微观形貌进行了分析。研究结果表明,玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料具有较好的界面性能,树脂含量在36%时CBF/酚醛树脂复合材料的力学性能最佳,线烧蚀性率和质量烧蚀率最低。     

纤维增强复合材料在运动器材与设施中的应用

体育器材与设施的发展与高性能复合材料有着密切的联系,纤维增强复合（FRP）材料以其质量轻、强度高、耐磨、减震等性能优势,在体育运动器材与防护设施中被广泛应用。基于此,文章阐述了体育领域常用的5种FRP,包括CFRP、AFRP、GFRP、UHMWPE增强复合材料和PBO纤维增强复合材料,详细分析了每种材料具备的性能优势;探究了纤维增强复合材料在运动健身器材和防护设施中的具体应用;并对该材料在体育领域中的应用趋势和前景进行展望,以期促进纤维增强复合材料的功能化发展和在体育用品中的广泛应用。     

零度纤维连续缠绕复合材料工艺技术概述

传统的纤维缠绕复合材料的轴向性能偏低,限制了纤维缠绕制品的应用领域,本文介绍了一种新的零度纤维连续缠绕并实现了产业化的工艺,大大提高了纤维缠绕复合材料的轴向力学性能,使其能更好的应用到杆塔等对轴向性能要求较高的产品领域,扩大了纤维缠绕复合材料的应用范围。     

复合材料面内剪切性能测试方法的研究

对常用的剪切实验方法进行了简单介绍,并采用典型的±45°偏轴拉伸法和V形开口轨道剪切法对双轴向玻璃纤维布制成的层合板的常温和低温剪切性能进行了研究。实验结果表明,V形开口轨道剪切法测得的剪切强度和模量高于±45°偏轴拉伸法,玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料在低温状态下的剪切性能与常温相比有所提高。     

界面结合对GF/PDCPD复合材料性能的影响

界面结合性能对制备性能优异的复合材料具有重要意义。通过对双环戊二烯（DCPD）与玻璃纤维（GF）的浸润性进行研究，将其与等效环氧树脂比较，开发了一种与玻璃纤维具有较好结合性的DCPD树脂，用其制备出一种综合性能优异的玻璃纤维增强PDCPD基复合材料。通过动态接触角、90?拉伸强度和层间剪切强度实验，测定了不同树脂与玻璃纤维之间的粘附力，提供了玻璃纤维与不同树脂界面性能差异。结果表明，SCB-600 DCPD树脂与玻璃纤维的结合性较优，动态接触角为60.35??0.3?，90?拉伸强度为(42.3?1.6) MPa，层间剪切强度为(61.3?3.2) MPa，与1564环氧树脂相当。进一步优化了DCPD树脂质量分数，当树脂质量分数为30%?2%时，SCB-600 DCPD复合材料具有相对最优的力学性能，材料拉伸强度为(1180.1?4.1) MPa，弯曲强度为(1060.4?4.6) MPa，缺口冲击强度为(145.3?4.8) KJ/m2。其弯曲和拉伸强度与玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的性能基本相当，但缺口冲击强度优于1564环氧树脂。     

Influence of the fiber surface properties on the mechanical strength of unidirectional fiber composites

The influence of the thermodynamic adhesion between fibers and matrix on the mechanical properties of a continuous fiber reinforced composite is studied for two systems: carbon fiber reinforced poly(ether ether ketone) and glass fiber reinforced poly(ether imide). The fibers are modified chemically and characterized by measuring the contact angle formed by molten resin on the fibers. Various fiber treatments yield a wide range of contact angles, which are determined optically. Unidirectional fiber reinforced laminates are manufactured and transverse flexural strength is measured with the values reported as a function of the specific work of adhesion. It is shown that adhesion at the fiber-resin interface correlates with both the composite strength and the void morphology within the laminate after consolidation.     

PBO纤维和碳纤维混杂增强混凝土抗弯曲性能研究

采用PBO纤维与碳纤维混杂复合材料片材增强加固混凝土,设计了3种混杂比的复合材料片材对混凝土进行增强实验,采用3点抗弯曲试验测试纤维片材对混凝土抗弯曲性能增强效果。结果表明,掺有纤维片材的混凝土抗弯曲强度比素混凝土明显提高,两种纤维层间混杂增强后抗弯曲强度呈现出正的混杂效应,破坏形式由素混凝土的脆性断裂转变纤维混凝土的层间韧性断裂。     

热处理工艺对石英纤维复合材料介电性能的影响

通过热处理温度、热处理气氛和防潮涂层对石英纤维增强复合材料介电性能影响的研究,结果表明:在800℃或500℃通氧条件下进行热处理,才可以较彻底的排除石英纤维增强复合材料中残余的游离碳。经高温处理后介电性能较好,进行防潮处理后能达到更好的效果,更好的应用于航天领域。     

高温老化对碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料力学性能的影响研究

本文对国产碳纤维增强双马来酰亚胺树脂复合材料进行了高温老化力学性能测试和分析,通过扫描电子显微镜分析了高温老化对碳纤维／双马复合材料力学性能的影响。结果表明,老化1000h的力学性能未出现明显下降趋势,纤维与树脂基体粘接牢固,界面完好,该复合材料的高温老化性能优异。     

Influence of oxygen plasma treatment on interfacial properties of poly(p‐phenylene benzobisoxazole) fiber‐reinforced poly(phthalazinone ether sulfone ketone) composite

The influence of oxygen plasma treatment on both surface properties of poly(p‐phenylene benzobisoxazole) (PBO) fibers and interfacial properties of PBO fiber reinforced poly(phthalazinone ether sulfone ketone) (PPESK) composite were investigated. Surface chemical composition, surface roughness, and surface morphologies of PBO fibers were analyzed by X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), Atomic force microscopy (AFM), and scanning electron microscopy (SEM), respectively. Surface free energy of the fibers was characterized by dynamic contact angle analysis (DCAA). The interlaminar shear strength (ILSS) and water absorption of PBO fiber‐reinforced PPESK composite were measured. Fracture mechanisms of the composite were examined by SEM. The results indicated that oxygen plasma treatment significantly improved the interfacial adhesion of PBO fiber‐reinforced PPESK composite by introducing some polar or oxygen‐containing groups to PBO fiber surfaces and by fiber surface roughening. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

高低温老化对碳纤维复合材料芯棒结构性能的影响

采用拉挤工艺制备了碳纤维增强环氧树脂基复合材料芯棒,并对其进行高低温人工加速老化试验,以及对老化前后碳纤维复合材料芯棒的横截面、外观颜色和密度进行了测试和分析。结果表明,高低温老化使芯棒颜色加深,主要对芯棒的外层产生一定的影响,内部结构没有明显变化;老化后芯棒的密度比老化前减小约2.5%,并且不同老化周期对芯棒的密度基本不变。     

超细CaCO3／PP复合纤维的制备和亲水行为研究

通过共混包粘一熔融纺丝法制备超细CaCO3／PP复合纤维,对复合纤维的亲水性能和力学性能进行了研究,通过接触角测量法研究超细CaCO3／PP复合纤维表面能参数的变化,并用FTIR和SEM对纤维结构和表面形态进行分析,结果表明,超细碳酸钙填充改性可使PP纤维接触角降低76．6％,表面能、粘附功、极化度和积极性分量显著提高。FTIR和SEM测试表明,复合纤维表面极性基团的形成和表面形态粗糙化对PP复合纤维亲水性能的改善有重要作用,且在超细CaCO3含量为6％（w）时,纤维性能最佳,断裂强度提高24．07％,模量提高38．40％,接触角下降57％。