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。     

连续纤维增强超高分子质量聚乙烯路面板材料的制备及测试表征

为提高路面板材料的力学性能,以超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)为基体树脂、连续玻璃纤维织物为增强体,通过设计挤出模头,釆用熔融浸渍工艺和层压工艺,制备连续玻璃纤维增强UHMWPE复合材料层压板.研究玻璃纤维体积分数(30%、40%、50%和55%)对UHMWPE复合材料拉伸、层间剪切、冲击等性能的影响规律,测试分析不同纤维体积含量条件下的UHMWPE复合材料热性能的变化规律.测试结果表明:当玻璃纤维体积分数分别为50%、40%时,UHMWPE复合材料拉伸强度和层间剪切强度分别达到最大值,分别为675.9 MPa和23.13 MPa,证明增加玻璃纤维的体积含量可有效提高UHMWPE复合材料冲击强度.当温度分别低于70℃和91℃时,UHMWPE复合材料的储能模量与损耗模量随着纤维体积含量的增加而增加.提高UHMWPE复合材料的纤维体积含量,可在一定程度上提高其玻璃化温度.     

印尼油砂尾砂/聚乙烯复合材料的性能

为了研究印尼油砂尾砂/聚乙烯（HDPE）复合材料的性能,采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线荧光光谱分析（XRF）进行了分析,得出油砂尾砂改性前后形态、大小及主要成分碳酸钙（CaCO3）质量分数约为77.170%;用不同质量分数硬脂酸干法表面改性油砂尾砂,得出最佳改性剂质量分数为5%;通过冲击强度、拉伸强度、弹性模量和示差扫描量热分析仪（DSC）等表征分析油砂尾砂/HDPE复合材料的力学性能。结果表明,随着尾砂填充量的增加,油砂尾砂对HDPE有明显的增强增韧效果,当尾砂质量分数为50%时,增韧效果达到最好,但大量油砂尾砂分布在HDPE中,使基体中的缺陷增多,受到外力作用时产生应力集中现象致使拉伸强度下降。结晶性能研究表明,油砂尾砂的加入对聚乙烯具有异相成核的作用,增强复合材料的韧性。     

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.     

玻璃纤维增强MC尼龙复合材料的力学性能

考察了玻璃纤维增强ＭＣ尼龙（ＧＦＲＭＣＮ）中玻璃纤维的表面处理及加入量对力学性能的影响。并用ＳＥＭ对ＧＦＲＭＣＮ材料界面及其对力学性能的影响进行了研究。结果表明：使用ＫＨ５５０作偶联剂对ＧＦＲＭＣＮ复合材料是很有效的。当玻纤加入４０％时,拉伸强度比基体提高３２．２％,拉伸弹性模量提高了１５２％,弯曲强度提高７４．３％,弯曲弹性模量提高了１１７％,而缺口冲击韧性提高了１６２％。根据材料的制备工艺特点     

PP／EPDM共混物的力学性能及形貌研究

对PP／EPDM共混物的力学性能进行了研究,并用扫描电子显微镜（SEM）观察了共混物的形貌特征。结果表明,随EPDM含量增加,拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲弹性模量均下降,但冲击强度在EPDM含量约为30％时出现极大值。除了分散相球粒的粒径和粒间距外,分散相在基体中的形状对共混物的冲击强度也有很大影响。同时,SEM结果表明,EPDM参与了PP的结晶过程。     

黄麻纤维/环氧树脂复合材料的力学性能

探讨了黄麻/环氧树脂复合材料板的制作方法,并对不同质量分数与长度的黄麻纤维增强的板材进行了拉伸及弯曲性能测试,采用扫描电镜观察了拉伸断面的微观形貌.讨论了纤维质量分数与长度对复合材料拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量的影响.实验结果表明,加入黄麻纤维有利于提升环氧树脂的拉伸和弯曲,纤维质量分数与长度对复合材料力学性...     

一种正畸用复合材料的制备及其力学性能评价

具有形状记忆功能的高分子材料(SMPs,Shape memory ploymers)可应用于口腔正畸,但是其弹性模量比较低,形状回复力比较小.为了提高PU材料在口腔正畸中的应用可行性,以聚氨酯为基体,短切玻璃纤维为增强填料,探究具有不同质量分数的玻璃纤维增强聚氨酯(GFRPU)复合材料的制作工艺并制备出长方体状样条,通过静态拉伸实验测试、差示扫描量热仪(DSC,Differential scanning calorimeter)测试和扫描电镜(SEM,Scanning electron microscope)观察,从弹性模量、玻璃化转变温度和微观断口形貌三个方面评估GFRPU复合材料用于正畸治疗的可行性.研究结果表明:温度为36℃,玻纤质量分数为35%时,GFRPU复合材料与纯PU材料相比,其弹性模量提高了218%~546%,力学性能有较大改善,其应用于口腔正畸的可能性明显提高.     

玻璃纤维纱线的力学性能测试研究

测试分析了拉伸速度、有效长度对玻璃纤维纱线断裂强度、断裂伸长率和断裂功等力学性能的影响以及玻璃纤维纱线捻度对强度和断裂伸长率的影响.研究结果表明,拉伸速度、有效长度对玻璃纤维纱线力学性能的影响比较显著;随着捻度的增加,玻璃纤维纱线的强度增加,有临界值;随着纱线线密度及构成的不同,玻璃纤维纱线的临界捻度、临界捻系数、最大强度与最大强力等临界值各不相同;玻璃纤维纱线的断裂伸长率随着捻度的增加几乎呈线性增加.     

三维泡沫状石墨烯/乙丙橡胶复合材料的制备及其性能

为提高乙丙橡胶(EPR)的力学性能,由氧化石墨烯(GO)经过水热反应制备出大尺寸的三维泡沫状石墨烯(GF),然后将一定量的乙丙橡胶的氯仿溶液分别浇入不同量的GF中并将溶剂蒸干后,通过直接冷压和双螺杆挤出机制备出不同质量分数的三维泡沫状石墨烯/乙丙橡胶(GF/EPR)复合材料;采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对GF和复合材料结构进行表征,并考察了GF的添加量以及直接冷压和双螺杆挤出机两种加工方式对复合材料的力学性能影响.结果表明:GF的加入能显著提高复合材料的拉伸强度.当GF的质量分数小于1%时,通过冷压制备的材料拉伸强度和断裂伸长率提升明显.其中,GF的质量分数为0.5%,其拉伸强度提高了1.9倍,而且其断裂伸长率也增加了28.6%.当GF添加质量分数≥5%,经双螺杆挤出共混后,复合材料具有更高的拉伸强度,但是GF添加质量分数≤3%的复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都下降很多.     

石墨烯关联材料包覆修饰高性能纤维的研究进展

碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯等石墨烯关联纳米材料具有很高的强度、模量、韧性和很大的表面积, 可用于充当复合材料的增强体或涂覆修饰纤维类增强体的表面。本文综述近年来采用石墨烯关联材料来修饰纤维,从而改善纤维强化复合材料中纤维和基体树脂之间界面性能的研究进展。首先概述碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯3种碳纳米材料的性能和应用,然后分别介绍他们在碳纤维和玻璃纤维表面的几种修饰方法,阐述在玻璃纤维表面协同包覆碳纳米管和氧化石墨烯时,纤维表面与树脂基体的浸润性、啮合作用和协同效应。最后,对下一步包覆的研究重点提出展望,指出在研制新型促进剂、偶联剂及协同包覆常规纤维等方面,尚需深入研究。     

碳纤维复合多并苯导电材料的研究

本文主要讨论了以碳纤维复合的多并苯及多孔多并苯两种导电高分子材料的电性能,电但性能以及机械性能。通过实验,我们认为以碳纤维复合的多并苯及多孔多并苯材料不仅具有良好的电性能,电化学性能,而且还具有较好的机械性能。     

高速铁路绝缘轨距块用增强尼龙专用料研究

以尼龙（PA）为基体树脂,通过不同黏度的PA复合,优化选择了具有较好加工性能和机械强度的基体材料。同时,选择不同直径的玻璃纤维,研究玻璃纤维种类和含量对复合材料性能的影响,对比普通玻璃纤维和无碱玻璃纤维对复合材料的耐醇解性能影响,使复合材料具有优异的耐高温性能和较好的耐醇解性能。为了提高抗氧剂的物理损耗性能,制备了纳米二氧化硅表面负载抗氧剂,并采用红外光谱法研究了接枝结构。     

The influence of fiber type and conformation on the damping property of FRP composite

In order to get a fiber reinforced plastic(FRP) composite with good damping property as well as good mechanical properties, different types of reinforcing materials were used to reinforcing a damping resin. The influence of fiber types and conformation on the damping property of the composite are tested. Compared to the glass fiber(GF), carbon fiber(CF) can improve the damping factor of the composites; the highest tanδ value is 0.827 while the Tg is 22.5 ℃. The style of the fibers also influences the damping factors of the composite. The composite reinforced with mat has higher loss factors than that composite reinforced with clothe for the reason that the former has the ability to deform and the composite has higher resin content. The loss factor of GF mat reinforced composite is 0.704 while the Tg is 27 ℃. Both composite has good damping properties and can be used as the damping layer of the structural damping composite.     

耐碱玻璃纤维ECC复合材料受压应力–应变关系

为研究耐碱玻璃纤维工程用水泥基复合材料（耐碱玻璃纤维ECC）的抗压性能及应力-应变关系，对33组高性能水泥基材料试件进行了轴压性能试验，分析了纤维掺量、纤维长度及水灰比对耐碱玻璃纤维ECC的受压性能及应力-应变关系的影响，提出了耐碱玻璃纤维ECC受压应力-应变关系计算模型。结果表明，掺入耐碱玻璃纤维可以明显改善水泥基材料在单轴受压状态下的抗裂、受力和变形性能；耐碱玻璃纤维ECC试件抗压强度和变形能力的提升程度与纤维掺量、纤维长度及水灰比有关；随着纤维掺量和长度增加，耐碱玻璃纤维ECC试件的抗压强度和变形能力大致呈递增趋势，但掺量过多会因“团聚”现象明显导致试件抗压强度降低；水灰比主要影响试件的抗压强度，水灰比越大，抗压强度越小；当纤维质量掺量为6.5%、纤维长度为18mm及水灰比为0.32时，碱玻璃纤维ECC的综合力学性能相对较优，其抗压强度和变形能力分别可提升25.6%和88%；提出的应力-应变关系模型的计算值与试验值吻合较好，可用于描述耐碱玻璃纤维ECC的受压破坏全过程。     

New advances in fiber-reinforced composite honeycomb materials

In sandwich structures, lightweight cellular materials as the core hold the face sheets far away from the neutral axis to maximize the bending performance of the structure. Honeycomb materials as a major type of lightweight cellular materials have been widely applied in various fields, including aerospace, vehicle, marine, architecture and mechanical engineering, due to reliable mechanical properties and excellent designability. Using fiber-reinforced composites is an efficient method to develop ultralight honeycomb materials with superior mechanical behaviors. In recent years, fiber-reinforced composite honeycomb materials possessing lightweight and excellent mechanical performances have attracted noticeable attention to replacing traditional aluminum honeycombs and Nomex honeycombs. Compared to metal, polymer and Nomex paper, fiber-reinforced composites possess various merits, such as high specific stiffness and specific strength, excellent fatigue property, corrosion resistance and high-temperature resistance. Thus, the applications of fiber-reinforced honeycomb material for sandwich core have unlimited potential in hypersonic vehicles, long-range rockets, cargo vessels and protective systems. Although the fact that attention has been rapidly increasing, there is a lack of comprehensive reviews of new advances in the field of fiber-reinforced composite honeycomb materials. In this review, new advances reported by different scientists in the field of fiber-reinforced honeycomb materials have been reviewed and analyzed to provide an in-depth overview and knowledge for beginners in the field of ultralightweight and high-performance composite sandwich architectures. The challenges and prospects for the development of fiberreinforced honeycomb materials have also been presented.     

界面强度对纤维复合材料破坏及力学性能的影响

界面作为复合材料中的重要组成部分对其宏观力学性能及破坏模式有着不可忽视的影响. 本文采用自组装薄膜技术对玻璃纤维表面改性, 得到不同表面性质的玻璃纤维, 与环氧树脂基体复合得到不同界面强度的复合材料. 利用带偏光显微镜的拉伸仪, 研究在不同界面强度下玻璃纤维/环氧树脂基复合材料的破坏过程及力学性能. 结果表明, 复合材料在强界面情况下发生脆性破坏, 在弱界面情况下发生韧性破坏, 且增强纤维对复合材料性能的增强效果与界面强度有关.     

玻璃纤维和玄武岩纤维锚杆设计探讨

玻璃纤维和玄武岩纤维杆体材料具有耐腐蚀性、轻质、高强等优良特性,比钢筋或钢绞线更适于用作锚杆材料。测试玻璃纤维和玄武岩纤维杆体的物理力学性质,结合现行规范对两种材料作为锚杆的设计进行探讨。结果表明：玻璃纤维和玄武岩纤维杆体比普通钢筋等杆体材料的抗拉强度高,质量更轻,参考相关规范设计,适于作为锚杆应用于岩土工程锚固。     

耐碱玻璃纤维与树脂界面剪切强度的实验测定

玻璃纤维筋具有耐腐蚀性,可以克服钢筋易锈蚀的缺点,在工程中有良好应用前景.玻璃纤维筋是由耐碱玻璃纤维和乙烯基脂树脂组成的复合材料,其性能受很多因素影响,而界面剪切强度是复合材料设计的重要指标,采用单纤维埋入法(SFM)测定这一参数,对基体力学性能对界面剪切强度的影响进行了研究,得出一些结论,这些结论无疑会对玻璃纤维筋的优化设计提供依据,为玻璃纤维筋在工程中的应用提供理论基础.