光固化ES/CEP共混物及其复合材料力学性能研究

设计了不同质量比的有机硅环氧树脂/脂环族环氧树脂(ES/CEP)共混物,采用光固化技术,分别制备了ES/CEP共混物试样(EP)、玻璃纤维增强复合材料(GF/ES-CEP)以及GF/ES-CEP复合材料为补片的粘接修理铝合金试样,重点研究了有机硅环氧树脂(ES)的质量分数对试样拉伸力学性能的影响。结果表明:CEP添加ES、EP的抗拉强度有逐渐降低的趋势,延伸率则先增加后下降,EP的力学性能在加入15%的ES时达到最佳;GF/ES-CEP复合材料抗拉强度和延伸率则随ES比例的增加先上升后下降。以GF/ES-CEP复合材料为补片的复合材料粘接修理铝合金试样主要发生胶层与损伤结构界面的剥离破坏,表明复合材料力学性能优于界面力学性能。水浴处理后,GF/ES-CEP复合材料修理铝合金试样的力学性能有明显下降,加入适量有机硅树脂可以提高修复试样的耐湿热性能。     

自蔓延光固化树脂及其碳纤维复合材料光固化行为

设计了自蔓延光固化树脂体系,并以此为基体制备了UV光固化碳纤维布增强的复合材料。研究了不同组成树脂的自蔓延光固化行为。结果表明,光引发剂和热引发剂相互配合使用可以实现环氧树脂的自蔓延光固化,其中热引发剂可以是自由基也可以是阳离子引发剂,阳离子引发剂比自由基引发剂更容易诱发自蔓延固化。以自蔓延光固化树脂为基体制备的碳纤维布增强的复合材料可以实现快速光固化,其固化过程是树脂的二维平面自蔓延过程。     

UV固化复合材料快速修复金属损伤结构

UV固化不仅可以使复合材料快速固化,而且不需要高温,能避免残余热应力的产生,在应急抢修中比通常的热固化复合材料更具优势。本文采用UV固化的方法实现了损伤金属结构的快速修复,分析了复合材料补片的铺设层数、长度以及损伤结构表面处理对修复效果的影响。     

铜电极与碳纤维/环氧复合材料粘接研究

研究铜电极与碳纤维/环氧复合材料的粘接工艺,比较铜的表面处理方法对于粘接强度和导电性的影响,并验证粘接的可靠性.首先分别用机械打磨、化学表面处理、表面电镀方法对铜片进行处理,然后通过铜粉导电胶与碳纤维/环氧复合材料粘接,测试粘接强度及电阻率,再通过湿热老化实验,对粘接的可靠性进行比较.测试结果表明,经化学表面处理的铜片与碳纤维/环氧复合材料粘接强度达到1.34 MPa,老化后强度保留率为76%;电阻率为4.19 Ω*m,老化后电阻率增加率为4.8%.从而确定化学表面处理方法得到的粘接强度和导电效果较佳.     

飞机复合材料粘接修理技术及应用

介绍了飞机复合材料的粘接维修方法,重点介绍了胶粘剂的热固化、微波固化、电子束固化及光固化的工艺及设备。     

光固化树脂基复合材料研究进展

介绍光固化反应的基本概念、光固化树脂基体的组成及光固化树脂基复合材料用增强材料的种类。阐述不饱和聚酯树脂、丙烯酸型树脂及混杂体系光固化材料的研究进展。指出对光固化树脂基复合材料用增强材料的基本要求。展望了光固化树脂基复合材料的发展前景。     

复合材料粘接修理结构中胶层的应力分布

利用有限元方法,研究了复合材料粘接修理结构中胶层的弹性模量对其应力分布的影响。分析了胶层出现屈服和未屈服两种情况下,胶层的第1主应力,剥离应力和xy面剪切应力的分布随胶层弹性模量的变化情况。胶层的第1主应力随弹性模量的增大而增大,未屈服时,应力分布梯度也逐渐增大,大部分载荷集中到胶层的端部和破孔边缘。但是,出现屈服时,应力分布梯度则逐渐下降,大部分胶层承担相应的载荷。最大剥离应力出现在胶层的端部,并随胶层弹性模量的增大而增大。胶层两个粘接面的xy面剪切应力分布并不一样,但都随着胶层弹性模量的增大而增大。     

粘接技术在飞机复合材料修理中的应用

1　引言由于先进的复合材料性能优于铝合金等材料 ,因此在航空领域得到了越来越广泛的应用。例如 ,苏 - 2 7飞机的机头雷达罩、垂尾前缘与翼尖、前舱仪表保护罩、前起落架撑杆整流罩、中央翼舱盖以及平尾传动整流罩等零部件 ,就是用玻璃纤维增强复合材料和碳纤维有机织物ＣＢＭ增强的复合材料等制作的。由于疲劳开裂、热老化、磨损、外来物撞击和战争等原因 ,飞机复合材料构件在使用中会出现各种不同的损伤 ,因而也就带来了飞机复合材料损伤修复的许多问题。2　飞机复合材料修理的特殊要求飞机复合材料构件的粘接修理 ,除应遵循民用复合材料…     

碳纤维/改性环氧树脂复合材料的制备与表征

采用手糊成型工艺制作碳纤维复合材料(CFRP),选用T-700碳纤维为增强体,用气相氧化法对其进行表面处理,选用双马来酰亚胺(BMI)改性的耐高温环氧树脂为树脂基体。结果表明,碳纤维经过表面处理后,其表面与基体树脂的接触角由116.8°下降到50.5°,并且表面出现条纹沟槽,改善了碳纤维表面对基体树脂间的界面性能。同时,玻璃化转变温度提高了4.0%,热分解温度提高了1.9%。     

表面处理工艺对复合材料粘接修理的影响

为了满足应急抢修的需求,实现结构承载能力的快速恢复,研究了各种简化的表面处理工艺对于复合材料粘接修理的影响。研究结果表明,采用简单的喷砂或打磨处理工艺可以获得较为满意的粘接修理强度。如果增加喷砂或打磨前后的溶剂清洗,则可以获得更好的粘接强度。不进行表面处理或只是溶剂清洗难以满足修理的要求。不同表面处理工艺获得的修理试样,其拉伸破坏形式不同。     

T700碳纤维/环氧树脂复合材料热降解实验研究

针对T700碳纤维增强环氧树脂复合材料的热降解行为以及回收所得碳纤维的力学性能进行了研究。研究结果表明,碳纤维的存在增加了环氧树脂降解时所需的活化能,热降解反应的温度、时间和气氛等因素对环氧树脂基体降解效果以及回收碳纤维力学性能均有影响。在空气条件下500℃处理30 min后碳纤维表面没有残留物,但其回收纤维的拉伸强度保留率仅为77.6%。通过首先在氮气气氛高温短时热处理,再在空气气氛下450℃进行30 min热降解的两步法处理后,碳纤维表面残炭得到去除,回收碳纤维的拉伸强度保留率达到了90.4%,由其制备单向复合材料的层间剪切强度保留率可达到75.8%。     

紫外光固化树脂及其复合材料研究进展

纤维增强树脂基复合材料(FRP)多采用热固化方式成型,成型周期长,无法满足汽车等领域复合材料结构快速、高效的生产要求。树脂紫外光固化技术具有固化速度快、生产效率高、环保节能等显著优势,可满足FRP大规模工业化生产要求。综合近年来紫外光固化树脂及复合材料领域的研究热点,主要从反应原理、固化动力学、树脂及配方研究、光固化复合材料成型工艺及应用等领域介绍目前的研究现状,对紫外光固化树脂及复合材料的未来发展进行简要展望。     

碳纤维增强苯并噁嗪树脂基复合材料的研究进展

苯并噁嗪是近年来发展起来的一种新型的高性能复合材料基体树脂。本文较系统地综述了国内外碳纤维增强苯并噁嗪复合材料的研究进展,介绍了苯并噁嗪树脂及其复合材料的性能特点,指出了进一步的发展趋势。     

不饱和聚酯树脂／大麻纤维复合材料紫外老化性能的研究

采用模压工艺制备不饱和聚酯树脂/大麻纤维复合材料,研究紫外线光老化试验对此种复合材料及氨水处理复合材料力学性能的影响,利用红外光谱(FTIR)技术研究老化前后复合材料结构的变化.研究结果表明,氨水处理大麻纤维可以改善复合材料的拉伸性能以及拉伸模量.未处理及氨水处理的复合材料,在试验一个周期后,两种复合材料的拉伸强度较老化前分别提高了10.8%和19.1%,未处理的复合材料的弯曲强度在两个试验周期时达到最大值.氨水处理的复合材料,在试验的第一周期时,拉伸模量下降最快,进一步老化之后,下降幅度明显减缓.氨水处理的复合材料的拉伸模量在第三个试验周期结束时,弯曲模量和冲击强度比未老化前分别上升6.3%和25.3%.FTIR显示,老化后,两种复合材料的吸收峰强度减弱,但氨水处理的复合材料吸收峰强度比未处理的强.     

EP/CF/纳米SiO2复合材料激光作用下的性能研究

在环氧树脂(EP)中添加纳米SiO2空心微球,制备添加不同比例纳米SiO2的EP浇注体和EP/碳纤维(CF)复合材料.经热重(TG)分析仪测试,发现添加纳米SiO2后EP的耐热性能明显提高,其中纳米SiO2质量分数为10%时其耐热性能最好;对有、无纳米SiO2的EP浇注体和EP/CF复合材料层板进行强功率激光辐照试验,结果表明,添加纳米SiO2空心微球能明显提高复合材料在激光作用下的抗烧蚀和隔热性能.     

碳纤维增强环氧改性氰酸酯树脂复合材料性能研究

分别采用热重分析(TGA)法、动态力学分析(DMA)法研究了碳纤维增强环氧改性氰酸酯树脂(CE/EP/CF)复合材料的热稳定性、耐热性及动态热力学性能,研究了此种复合材料强力环(NOL环)的力学性能。结果表明,CE/EP/CF复合材料具有优良的耐热性和热稳定性,玻璃化转变温度为226.33℃,NOL环层间剪切强度为48.7MPa。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,CF与CE/EP树脂间的界面粘接良好。     

钨酚醛树脂连接炭/炭复合材料的工艺研究

以钨酚醛树脂为原料基体，添加适量的钨粉，对炭／炭复合材料进行连接试验，测试了不同温度处理后连接处的室温剪切强度。结果表明，经1500℃处理后连接处仍保持较高的连接强度，最高可达16．1MP。。利用XRD和SEM研究了接头的组成和形貌，并探讨了钨粉含量及热处理温度对接头强度的影响。     

用红外光谱法研究环氧树脂基体的固化特性

用红外光谱法研究了芳纶抗弹复合材料中改性Ｆ－４６环氧树脂基体的固化特性,用环氧基团相对浓度的变化速率表征环氧树脂基体的固化反应速率。研究了环氧树脂基体的固化反应速率随固化剂含量、固化反应温度的变化规律;根据固化反应过程中环氧树脂基体的环氧基、酯基和醚基等各活性基团相对浓度的变化情况,探讨了环氧树脂基体的固化反应机理。     

促进剂含量对真空导入成型用环氧树脂的影响

应用流变仪和DSC分析技术,系统研究了促进剂含量对一种用于大型碳纤维复合材料结构件真空导入成型的环氧树脂体系的影响.对促进剂含量分别为0.5％、1.0％和1.5％的环氧树脂体系,分别进行了粘度特性、工艺窗口、固化特性和基本力学性能的分析.该树脂体系的最佳灌注温度并未随促进剂含量增加而变化,适用期、完全固化所需的温度和时间均随促进剂含量的增加而降低.增加促进剂含量可以降低固化温度,并保证浇铸体的力学性能基本不受影响,从而可以在普通模具中应用该环氧树脂体系.