滑石粉粒径对PVC/滑石粉复合材料力学性能和热膨胀系数的影响

使用钛酸酯偶联剂对不同粒径的滑石粉改性,并通过熔融共混方法制备了PVC/滑石粉复合材料。通过力学性能测试、线性膨胀测试等方法研究了滑石粉粒径对复合物的形态结构、力学性能和线性膨胀系数的影响。实验结果表明,在实验范围内随着滑石粉含量的增加,400 mesh滑石粉会使复合体系拉伸强度降低较多,冲击强度基本不变;800 mesh及1250 mesh滑石粉则使复合体系拉伸强度降低明显减少,同时增加体系的冲击强度,1250 mesh滑石粉体系冲击强度在滑石粉含量为20份时有极大值。线性膨胀系数结果显示,滑石粉的引入能明显降低PVC体系的线性膨胀系数,滑石粉粒径尺寸为800 mesh和1250 mesh时降低幅度比400 mesh时明显。     

滑石粉/聚丙烯复合材料结晶度与相间形态对其力学性能的影响

用偶联剂改性的滑石粉（Talc）与聚丙烯（PP）共混制备Talc／PP复合材料,测试了复合材料的力学性能。用广角X射线衍射仪对聚丙烯的结晶状况进行了表征,计算了复合材料中聚丙烯的结晶度;用扫描电镜观察了样条的断口形貌,讨论了滑石粉填充量对材料结晶性能与相态结构的影响．以及PP相结晶度和体系的微相结构对复合材料的拉伸、弯曲及冲击性能的影响。实验结果表明,滑石粉的加入对复合材料的结晶行为、相态结构和力学性能有影响。在15％的滑石粉填充量时,聚丙烯相的结晶度达到最大值,材料的拉伸强度、弯曲强度也基本上达到最大值,而冲击强度却降到最低。扫描电镜照片显示,PP基体的结晶形态与复合材料的相态结构随滑石粉含量的改变而变化。     

活性硅酸钙填充三元乙丙橡胶复合材料性能的研究

研究了粉煤灰提取氢氧化铝工艺中的脱硅产物—硅酸钙的性质,并将其改性填充三元乙丙橡胶。考察了改性剂种类、改性方法、改性剂添加量对复合材料硫化性能、力学性能的影响。研究表明:硅酸钙粉体为具有短程有序而长程无序的凝胶状物质,由厚度约为50nm、宽度约为500nm的一次片状粒子呈银耳状簇聚而成,孔隙极为发育,比表面积大,表面富含硅羟基;填充橡胶具有明显的促进前期硫化的效应;使用4%S基硅烷改性时力学性能最佳,撕裂强度达到31.86N/mm,拉伸强度达到7.21MPa。     

壳／核结构复合分散相对PP／硅灰石／EPDM体系力学性能？…

应用共混填充制备了ＰＰ／硅灰石／ＥＰＤＭ三元复合物。通过设计界面、控制组分和优化共混工艺得以ＥＰＤＭ为壳、硅灰石为核的复合分散相。本复合材料具均衡的力学性能，超高韧性和较好的刚度。本文研究了复合物组分和形态结构对其模量Ｅｃ３、断裂强度σｂｅ３等力学性能的影响。用理论模型对其进行了分析拟合，与实验数据很好符合。结果表明，复合分散壳层厚度对Ｅｃ３变化起到决定性的影响，复合体系表观界面粘结性能对σｙｃ３     

EPDM/PS交替多层复合材料的力学性能分析

用自行设计的微纳多层共挤出体系制备了三元乙丙橡胶/聚苯乙烯(EPDM/PS)交替多层复合材料。偏光显微镜和扫描电镜分析表明, 所制备的复合材料具有规则层状交替结构。与同组分的一般共混样品相比, 64层EPDM/PS交替复合材料表现出不同的拉伸断裂行为: 初期的PS断裂行为和后期的EPDM拉伸行为。EPDM和PS层保持了较好的连续性, 且EPDM层阻止了PS层裂纹向相邻PS层的发展, 使64层样品与同组分的一般共混样品相比具有较高的拉伸强度和杨氏模量。讨论了在PS相中加入相容剂苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)对64层EPDM/PS交替复合材料力学性能的影响, 发现SEBS的加入提高了PS相的韧性, 并且改善了EPDM层与PS层界面的相互作用。      

EPDM／Al(OH)3复合材料动态力学性能的研究

采用动态力学分析仪（ＤＭＡ）研究了ＥＰＤＭ／Ａl(OH)3复合材料的动态力学性能,结果表明,Ａl(OH)3粒子的体积分数、粒径和表面状态对ＥＰＤＭ／Ａl(ＯＨ）３动态力学性能和玻璃化转变过程影响很大。随Ａl(OH)3粒子体积分数的增加,其复合材料的力学损耗峰值温度移向温区,峰值降低,峰半高宽变宽。     

碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料吸波性能的研究

考察了碳纳米管的介电常数,磁导率以及碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料的电磁吸波性能.研究结果表明,碳纳米管介电常数值远大于磁导率值,且电损耗远大于磁损耗,说明碳纳米管是一种电损耗型吸波介质.通过弓形法测定了碳纳米管/三元乙丙橡胶复合材料在2～18GHz范围内的电磁波吸收性能,结果表明,复合材料在5～18GHz范围内具有较好的微波吸收性能.     

二苯甲烷双马来酰亚胺对硅橡胶/三元乙丙橡胶共混物硫化特性和力学性能的影响

在硅橡胶(MVQ)和三元乙丙橡胶(EPDM)及其共混物中加入交联剂二苯甲烷双马来酰亚胺(BMI),研究了BMI对MVQ、EPDM及其共混物的硫化特性和力学性能的影响。EPDM的硫化活性低,正硫化时间是MVQ的3倍,共混物的共硫化性和相容性不佳。BMI能降低EPDM的活化温度,提高EPDM的硫化速度,同时减慢MVQ的硫化速度,从而使二者的硫化速度趋于接近。在MVQ/EPDM共混物中,BMI能使MVQ和EPDM在较低温度下同步反应,实现两组分的共硫化,改善MVQ与EPDM的相容性,提高了MVQ/EPDM共混物的力学性能。     

聚丁二酸丁二醇酯滑石粉填充改性研究

目的研究滑石粉填充改性对聚丁二酸丁二醇酯(PBS)力学性能、热稳定性与结晶性能等的影响。方法将滑石粉经过钛酸酯偶联剂表面改性后,通过双螺杆挤出机将不同份数的改性滑石粉填充到PBS基体中挤出改性。结果当滑石粉质量分数分别小于15%时,其对复合材料的拉伸强度与断裂伸长率的影响并不显著。热失重分析表明,滑石粉质量分数为5%~10%时,PBS复合材料的热稳定性得到显著提高,热分解温度由纯料的357℃增加至372℃。X射线衍射图谱表明滑石粉的加入并没有改变PBS的晶型,仅给晶胞参数带来一些微小的改变。电镜结果表明,在质量分数15%以下时,滑石粉在PBS基体中具有较为均一的分布,但是这种均一的分布会随着滑石粉质量分数的增加而逐渐变差。结论随着滑石粉质量分数的增加,复合材料的硬度逐渐增强,结晶度逐渐下降。钛酸酯偶联剂的加入能够提升复合材料的界面粘合力并给材料带来了良好的力学性能。此外,PBS/滑石粉复合材料的热稳定性与滑石粉在PBS基体中的分布状态有着密切联系。     

滑石粉填充二醋酸纤维素复合材料的性能研究

采用熔融共混方法制备了二醋酸纤维素(CA)/三醋酸甘油酯(GT)/滑石粉(Talc)(CA/GT/Talc)复合材料。研究了滑石粉的粒径、表面处理工艺和添加量对复合材料力学性能、耐热性能、转矩流变性能及微观结构的影响。结果表明,滑石粉的加入有效改善了复合材料的力学性能。并且滑石粉的粒径越小越有利于复合体系的力学性能的提高。5000目滑石粉经过表面处理后对复合体系的力学性能效果更好。复合材料的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度随着滑石粉用量的增加呈先上升后下降的趋势,在5000目改性滑石粉用量为2%(wt,质量分数)条件下,制得的CA/GT/Talc复合材料与未添加滑石粉的CA/GT体系相比,拉伸强度从62.00MPa提高至81.63MPa,断裂伸长率从13.8%增加至52.0%,缺口冲击强度为17.05kJ/m~2,增加约4倍。     

短纤维增强注塑制品的力学性能分析

将短纤维增强注塑制品看作多层板并分析了注塑制品的有效弹性性能.采用Tandon-Weng模型计算了单取向短纤维增强复合材料的弹性性能,采用取向平均法计算了具有任意平面取向的单层板材料弹性常数,运用层合板理论建立了短纤维增强注塑材料的有效弹性模量计算模型.测定了特制试样中的纤维取向分布,计算了有效弹性模量,并与实验结果对比证明这种方法是有效的.     

碳纳米管聚合物复合材料的力学性质

用二甲基甲酰胺表面活性剂来超声分散多壁碳纳米管,制备成碳纳米管增强的环氧树脂基聚合物。常温下力学性能测试表明,随着碳纳米管含量的增加,其弹性模量先增后降。在50℃时,对于碳纳米管含量≤1%(质量分数)的复合材料,经历了可逆的粘弹性阶段后进入塑性变形,且温度对复合材料的弹性模量和拉伸强度影响较大;而对于碳纳米管含量>1%的复合材料,其力学性能反而发生退化。     

环氧树脂复合材料的制备及力学性能

通过配方设计,以硅烷偶联剂改性的空心玻璃微珠(HGB)为填料,端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)为增稠剂和增韧剂,环氧树脂(EP)为基体,经变温分段固化技术制备环氧树脂/端羧基丁腈橡胶/空心玻璃微珠(EP/CTBN/HGB)三元泡沫复合材料并研究其力学和流变性能。结果表明,CTBN使得复合材料由脆性断裂变为韧性断裂;CTBN劣化了复合材料模量而HGB弥补了复合材料模量;当CTBN、HGB含量分别为12%(质量分数)和30%(体积分数)时,三元复合材料的冲击、弯曲、拉伸强度及弯曲模量均优于纯EP。另外,纯环氧树脂和EP/CTBN共混物的黏度呈现出牛顿流体的流变行为,而三元共混物的黏度表现出明显的剪切变稀现象。     

UP/GF/TLCP原位混杂复合材料的力学性能与流变性能

通过静态力学方法研究热致性液晶聚合物(TLCP)的含量对不饱和聚酯(UP)/玻璃纤维(GF)/TLCP原位混杂复合材料力学性能的影响,采用流变仪研究TLCP对材料流变性能的影响,采用扫描电镜(SEM)观察材料的冲击断面微观形貌。结果表明,TLCP含量对材料流变性能和力学性能有很大影响,当TLCP加入量为5%时,材料的流动性能最好,熔体流动速率(MFR)达到107.7 g/10 min,常温下材料的冲击强度达到5.23 kJ/m2,是未加TLCP材料的1.97倍,材料的弯曲强度由66.9 MPa提高到76.5 MPa,提高了14.3%。同时,材料的蠕变和应力松弛行为得到一定程度的改善。SEM观察表明,TLCP的加入对提高材料的断裂能具有一定的作用。     

陶瓷基层状复合材料力学性能发展现状

综述了近年来陶瓷基层状复合材料力学性能的发展情况,并针对目前存在的问题和应用前景进行了论述。     

TiC颗粒增韧MoSi2基复合材料的力学性能

通过湿法混合和热压法制备了不同体积百分比的TiCp-MoSi2复合材料,研究了TiC颗粒对MoSi2基体材料显微结构和力学性能的影响。实验结果表明,在MoSi2基体中加入TiC颗粒,细化了基体的晶粒,改善了其力学性能。与纯MoSi2相比,含40vol% TiC颗粒的复合材料的室温抗弯强度提高了65％,含20vol%TiCp的复合材料的室温断裂韧性提高了53％,而且TiC颗粒的加入大大提高了MoSi2的高温承载能力,随TiC颗粒含量的增加,复合材料的高温抗弯强度大为增加。     

3种粘结剂材料的力学性能对比研究

对比研究了F2311、F2314和Estane5703粘结剂的粘弹性能和准静态拉伸、压缩力学性能.利用修正的"朱-王-唐"非线性粘弹性本构关系描述了粘结剂拉伸屈服前的力学响应.结果表明,弹性模量关系为F2314＞F2311＞Estane5703;拉伸断裂强度关系为F2314＞Estane5703＞F2311;拉伸断裂延伸率关系为F2311＞Estane5703＞F2314.总的来说,F2311与Estane5703性能比较接近,而F2314与前两者相差较大.Estane5703具有介于F2311和F2314之间的断裂强度和韧性,是很好的粘结剂.研究结果为PBX炸药配方设计中粘结剂材料的选择提供了重要的依据.     

制备工艺对Cf/SiC复合材料力学性能的影响

分别采用先驱体裂解-热压和先驱体浸渍-裂解方法制备出了Cf/SiC复合材料.重点探讨了不同制备工艺对复合材料纤维/基体间界面和力学性能的影响.研究表明,采用先驱体裂解-热压工艺制备复合材料时,由于制备温度较高,复合材料中纤维与基体间的界面结合强,同时纤维本身性能的退化严重,因此复合材料表现为脆性断裂,具有较低的力学性能.而采用先驱体浸渍-裂解法制备复合材料时,由于致密化温度较低,复合材料中纤维与基体的界面结合较弱,而且纤维的性能保留率较高.因此,纤维能够较好地发挥补强增韧作用,复合材料具有较好的力学性能, 其抗弯强度和断裂韧性分别为573.4MPa和17.2 MPa*m1/2.     

C/C-ZrC复合材料的微观结构和力学性能研究

采用ZrOCl₂溶液浸渍法把锆化合物引入碳纤维预制体, 经热处理、热梯度化学气相渗透致密化和高温石墨化工艺制备了C/C-ZrC复合材料。性能测试结果表明, C/C复合材料的弯曲强度和模量随ZrC含量的增加而增大, ZrC含量为12.08wt%时, 其强度和模量分别为42.5 MPa 和9.6 GPa, 比未改性试样分别提高了70.0%和43.3%。基体中结合较弱的微米级ZrC颗粒的存在不利于碳基体强度的提高, 但其对材料最终性能的影响是次要的, 碳基体中亚微米/纳米级ZrC颗粒的存在和良好的ZrC-C界面结合, 提高了碳基体的强度和模量, 进而提高了复合材料的最终性能。     

三维编织复合材料的力学性能研究现状

对近年来关于三维编织复合材料力学性能的研究方法和内容进行了综述.归纳出三类主要研究方法:实验研究、细观结构力学模型研究、数值仿真研究.实验研究集中于测试各种编织参数和载荷对其力学性能指标的影响.细观结构力学模型研究主要是通过三维编织体的拓扑结构建立力学分析模型,主要是"米"字枝状模型、纤维倾斜模型和3细胞模型.数值仿真研究是基于材料的线弹性力学,利用有限元分析法对其力学性能进行数值仿真.本工作对当前研究的关键问题进行了分析,就今后的研究工作发表了一些看法.