碳纤维-环氧树脂复合材料的制备及力学性能表征

用低温等离子体技术对碳纤维针织物进行处理,将E-44环氧树脂基体与碳纤维织物进行复合,在温度为40℃、模压压力1.5 MPa条件下,采用模压成型法,加热1 h,保温2 h后,制备出碳纤维复合材料。测试了复合材料的拉伸性能、弯曲性能及压缩性能,得出经过等离子体处理后,碳纤维复合材料的纵向拉伸强度比改性处理前提高了31.12%,横向拉伸强度提高了40.61%;纵向弯曲强度提高了26.42%,横向弯曲强度提高了23.41%;纵向抗压强度提高了40.41%,横向抗压强度提高了29.74%。等离子体处理有利于碳纤维与树脂的结合,使得制备出的碳纤维复合材料的力学性能得到提高。     

超高分子量聚乙烯纤维的表面处理及其复合材料的性能

超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）具有优良的力学性能，但其表面具有惰性和光滑性；利用酸腐蚀、紫外接枝等方法对UHMWPE纤维进行表面改性处理；处理后进行单丝拔出试验，其拔出载荷可提高许多；以环氧树脂为基体采用模压成型工艺制备复合材料板材，不同表面处理的纤维增强环氧树脂复合材料的弯曲强度测试值相差较大，分析了材料弯曲强度变化的原因。     

基于UHMWPE纤维低度交联与表面改性制备高模量、高强度UHMWPE/EP复合材料

从工业化生产应用角度研究电晕处理直接作用于超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维编织布织布表面，探究纤维表面交联和界面改性对复合材料力学性能的影响。利用X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和扫描电镜(SEM)对UHMWPE纤维表面物理性质和化学组成进行表征。采用差示扫描量热仪(DSC)对电晕处理前后纤维结晶度和热稳定性进行表征。当电晕处理功率达到3.0 kW时，UHMWPE-C3.0kW/EP复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量达到了167.4 kJ/m²、121.3 MPa和9.3 GPa,相较于未处理UHMWPE/EP复合材料分别增加了31.5%、64.8%和190.6%。结果表明，通过电晕处理强化了纤维表面与树脂界面黏接强度，有利于复合材料对外力的传递分散，并通过强界面破坏吸收能量及UHMWPE纤维的断裂和形变提高了复合材料的抗冲击和抗弯性能。     

芳纶针织物复合材料力学性能研究

为探究芳纶针织物复合材料的力学性能,用电子织物强力机对平板硫化机制得的芳纶针织物复合材料进行拉伸、弯曲、压缩性能测试,结果表明:芳纶针织物增强复合材料为非脆性破坏;经硅烷偶联剂处理有效地提高了芳纶针织物增强复合材料的抗拉、抗弯、抗压强度;罗纹空气层组织的抗拉、抗弯及抗压性能优于满针罗纹组织。     

汽车内饰用PP/黄麻纤维复合材料力学性能

采用转矩流变仪混合造粒,通过注射成型方法制备了聚丙烯(PP)/黄麻纤维复合材料,研究了对纤维表面进行处理的NaOH浓度、纤维含量和相容剂的含量对PP/黄麻纤维复合材料力学性能的影响,采用扫描电镜对纤维表面及复合材料的断面形貌进行分析。结果表明:黄麻纤维经过碱处理后PP/黄麻纤维复合材料的力学性能优于纤维未处理的复合材料的力学性能,随着NaOH浓度的提高,PP/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和冲击强度增加,在NaOH浓度为16%时,其拉伸强度和冲击强度最佳;其弯曲强度随着NaOH浓度的提高先增加而后下降,在8%浓度时,弯曲强度最大。随着纤维含量的提高,PP/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度先增加后下降,在纤维含量达到20%时,PP/黄麻纤维合材料的拉伸强度和弯曲强度达到最大。随着纤维含量的提高,PP/黄麻纤维复合材料的冲击强度降低。相容剂的加入使得PP/黄麻纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强度明显增加。     

芳纶针织物增强复合材料的制备及其弯曲性能

详细描述了采用平板硫化机制备芳纶针织物增强复合材料的过程及工艺,对制得的芳纶针织物增强复合材料进行等离子体处理。低温等离子体处理条件为:压强60 Pa,功率150 W,时间120 s,并探究了等离子体处理对芳纶针织物增强复合材料的弯曲性能的影响。     

低温等离子体技术在超高相对分子质量聚乙烯纤维表面改性中的应用

介绍了低温等离子体的概念、分类及其在超高相对分子质量聚乙烯纤维(UHMWP E)表面改性方面的特点;阐述了国内外在低温等离子体对UHMWPE纤维表面改性前后纤维本身及其复合材料性能的影响情况;简介了用自行研制的低温等离子体设备对UHMWPE纤维进行表面改性的研究结果和低温等离子体处理UHMWPE纤维表面改性的发展前景。实验表明,UHMWPE纤维经过等离子体处理后表面产生刻蚀和交联,其与树脂间的粘结性能改善;该低温等离子体设备能满足UHMWPE纤维表面改性连续化生产需要。     

香蕉纤维的表面改性及其增强环氧树脂复合材料的性能研究

采用硅烷偶联剂(A-174)偶联、高锰酸钾接枝和乙酰化包覆等3种方法对香蕉纤维进行表面改性,制备了改性香蕉纤维增强环氧树脂复合材料,测试其拉伸、弯曲、压缩、冲击等力学性能。结果表明,偶联、接枝、包覆等表面改性均能明显改善香蕉纤维与基体树脂的相容性,提高复合材料的力学性能,其中偶联改性的效果最好。当改性香蕉纤维含量为10wt%时,与未改性的香蕉纤维比较,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度分别提高了1.8、1.0、2.6倍;随着纤维含量的增加,复合材料的力学性能明显提高。     

不饱和聚酯树脂/大麻纤维复合材料性能的研究

采用模压工艺制备了不饱和聚酯(UP)树脂/大麻纤维复合材料,研究了大麻纤维加入量及纤维的碱处理、乙酰化处理及偶联剂处理对复合材料力学性能的影响;采用傅立叶变换红外光谱仪对复合材料的结构进行了表征和分析。结果表明,随着大麻纤维含量的增加,UP树脂/大麻纤维复合材料的拉伸弹性模量逐渐增加,拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量及冲击强度等均先降低而后逐渐增大;偶联剂处理对复合材料力学性能的改善效果最好;偶联剂与纤维之间发生了酯化反应。     

改性氰酸酯基复合材料力学和透波性能研究

利用低介电改性剂对氰酸酯树脂进行改性,制备了石英纤维/改性氰酸酯树脂复合材料,利用SEM表征了树脂及其复合材料的断面,并对改性氰酸酯树脂的耐热性能、力学性能、复合材料的力学性能及透波性能进行了研究。结果表明,改性氰酸酯树脂的玻璃化转变温度达到200℃以上,树脂拉伸破坏表现为韧性断裂,拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别在27MPa、69MPa和148MPa以上;改性氰酸酯树脂和纤维的界面结合良好,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别达到447MPa、461MPa和259MPa以上;在0.5~18GHz范围内,介电常数为3.1~3.3,4mm试样的S21小于-1.6d B。     

纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料的弯曲性能研究

本文主要对高性能纤维的纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料的弯曲性能进行研究分析.本文所用的增强纤维为玻璃纤维和高强聚乙烯纤维两种,增强织物包括玻璃纤维织物、高强聚乙烯纤维织物及玻璃纤维/聚乙烯纤维层间混合织物三种,基体为乙烯基酯树脂,文中着重对几种复合材料的弯曲性能进行测试和分析比较.分析结果表明,该类复合材料有很好的弯曲性能,含有玻璃纤维的横向弯曲破坏有其特点,玻璃纤维为脆性破坏,而聚乙烯纤维表现为屈曲破坏.     

Bending properties of the multilayer‐connected biaxial weft knitted fabrics‐reinforced composites made with carbon fibers

This article presents an experimental study of bending properties of multilayer‐connected biaxial weft knitted (MBWK) fabrics‐reinforced composites made with carbon fibers. Three types of composites are used in bending test, which are three‐layer‐connected biaxial weft knitted fabric‐reinforced composite, four‐layer‐connected biaxial weft knitted fabric‐reinforced composite and five‐layer‐connected biaxial weft knitted fabric‐reinforced composite. Two‐way ANOVA analyzing method was used to deal with whether the carbon fiber volume fraction and the cutting direction have significant effect on the bending strength of the MBWK fabrics‐reinforced composites. Failure analysis is also available by means of samples debris examination to identify the failure mode. POLYM. COMPOS., 36:2291–2302, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers     

改性芳纶纬编增强体复合材料力学性能的研究

为探讨芳纶纬编增强体复合材料的力学性能,以对位芳纶为原料,采用LiCl/无水乙醇溶液对芳纶表面进行改性处理,设计并编织1+1满针罗纹和罗纹空气层2种组织织物增强体,以E-51环氧树脂为基体,应用手糊成型技术制备芳纶纬编增强体平板复合材料。采用YG026D型电子织物强力机对制备的芳纶纬编增强体复合平板材料的经纬向拉伸、弯曲、压缩以及层间剪切性能进行测定。结果显示:经LiCl/无水乙醇络合溶液处理的芳纶纬编增强体复合材料的各项力学性能均有所提高,且经向的各项力学性能优于纬向。在拉伸、弯曲性能方面,罗纹空气层芳纶纬编增强体平板复合材料优于1+1满针罗纹芳纶纬编增强体复合材料。     

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。     

机织/针织混合铺层对复合材料力学性能的影响

为使纺织复合材料同时具有机织结构复合材料和针织结构复合材料的综合力学性能,通过混合铺层方式制备机织/针织混合结构复合材料。以芳纶机织平纹织物和针织罗纹织物为增强体,以环氧树脂为基体,调整复合材料中增强体的铺层顺序,利用真空辅助成型技术制备四层层压机织/针织混合结构复合材料。通过对复合材料拉伸性能、弯曲性能和冲击性能的测试,分析混合铺层和铺层顺序对芳纶环氧树脂复合材料力学性能的影响。结果表明,混合铺层和铺层顺序对芳纶环氧树脂复合材料的弯曲强度和冲击强度有较大影响,特别是对罗纹结构复合材料纬向弯曲强度和冲击强度的改善。当采用相同铺层方式,罗纹织物为受力面时,机织/针织混合结构复合材料具有较大弯曲强度和冲击强度。     

超高相对分子质量聚乙烯纤维在防刺材料中的应用

介绍了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维的特性,论述了UHMWPE纤维防刺材料结构特点,总结了UHMWPE纤维在机织物、针织物、非织造布、无纬布等材料中的应用情况。     

GF/PP复合纱针织物预型件热压成型的压力对复合材料拉伸强度的影响

本文实验研究了热压成型压力对GF/PP复合纱针织物制成的复合材料拉伸强度的影响.研究结果表明,在实验研究的压力范围内随着压力的增大,成型后的复合材料的拉伸强度呈现出先增大后减小的变化趋势.本文从压力的变化对熔融的树脂基体受到的向纤维束内部及纤维束之间渗透的外界推动力和阻力的影响角度分析讨论了产生该变化趋势的原因.     

咖啡炭纤维针织面料的服用性能测试

对咖啡炭纤维针织面料的外观保形性、透气性、透湿性、吸水性、除臭、升温保暖以及释放负离子等性能进行了测试,并对咖啡炭纤维针织面料的服用性能进行了分析与评价,可知咖啡炭纤维针织面料服用性能良好,具有广阔的市场前景。