纤维增强塑料挤拉成型工艺的研究

本文研究以902-A_3二甲苯不饱和聚酯树脂、二甲酚酚醛树脂和聚二苯醚衍生物为基体,玻璃纤维无碱无捻粗纱为增强材料的纤维增强塑料异型材的挤拉成型工艺,讨论各种工艺条件对制品性能的影响,探讨适宜的工艺参数。实验证明,902-A_3树脂、二甲酚酚醛树脂和聚二苯醚衍生物适用于挤拉成型,其制品分别适用于B、F、H级绝缘村料。     

挤拉成型复合材料及其在军事上的应用

挤拉成型是一种生产线型复合材料零部件的十分有效的技术。目前,在欧洲挤拉成型型材市场每年扩大20％,其中军用占很大比例。本文就挤拉成型工艺及这种复合材料在军事上的应用作一简介。     

热分析在挤拉成型工艺中的应用

本文采用DSC固化实验和SPI凝胶实验的热分析方法,评价挤拉成型工艺中不同树脂反应活性、不同填料、填料用量、引发剂用量、温度对树脂固化性能的影响以及树脂混合物的固化性能。通过热分析寻找合适的工艺参数,从而获得成本较低、效率较高、性能较好的挤拉制品。      

碳纤维/环氧树脂复合材料-铝合金层合板深拉成型特性

碳纤维增强树脂复合材料（Carbon fiber reinforced plastic,CFRP）因其轻质高强的特点,越来越多地应用到汽车轻量化设计和制造中。为研究CFRP板件及CFRP-Al层合板深拉成型影响因素,加速CFRP零部件产业化进程,本文通过DSC测试分析了CFRP预浸料的固化放热过程,以此为依据,用热压罐制备了不同后固化温度下成型的CFRP板材及单向、编织两种预浸带铺层的CFRP-Al层合板,用Inspekt table 100材料试验机对上述两种板材分别做了深拉试验。考虑到提高制备效率,用打磨、打磨+涂覆硅烷偶联剂、阳极氧化+涂覆硅烷偶联剂三种方式对铝合金板进行表面处理,不经热压罐固化成型,直接和正交对称铺层的单向预浸带一起在Inspekt table 100材料试验机的环境箱中混合温深拉,固化成形。并通过金相显微镜、SEM进行显微组织观察,验证后固化温度、深拉环境温度、预浸带的种类对CFRP板材及CFRP-Al层合板深拉成型性能的影响及铝合金板表面处理方式对CFRP叠层预浸带、铝合金板材混合温深拉成型性能的影响。结果表明,适当降低后固化温度、提高深拉环境温度有利于板材二次深拉成型。编织预浸带较单向预浸带能更好地承受压力,深拉成型质量更优。阳极氧化+涂覆硅烷偶联剂的表面处理方式一方面能在铝合金板材表面形成致密、均匀的微孔,另一方面硅烷偶联剂能很好地促进铝合金板材和CFRP的界面结合,有利于深拉成型。      

复合材料拉挤缠绕工艺技术研究

本文研究了拉挤 缠绕工艺成型技术 ,并设计了预成型和浸渍装置 ,分析了拉挤 缠绕工艺影响因素及对模具的基本要求。     

木纤维复合材料

美国底特律大学的化学家发明了一种木制复合材料。与普通复合材料不同,新材料能够回收。直接刨削木块制成的木纤维在室温与食盐、过氧化氢和液体苯乙烯混合。前两种成分使木纤维与聚苯乙烯塑料反应。木纤维的成本比传统复合材料用的玻璃纤维或石墨纤维低得多。普通复合材料中用的环氧树脂会发生交联,     

纤维复合材料的热膨胀系数

提出了一种利用压电光声技术测量材料热膨胀系数的实验方法,并测试了单向复合材料C/C、C/Al的横向、纵向的热膨胀系数。根据已有的理论计算方法与实验结果对该方法的测试结果进行验证,证明了该检测方法的可靠性,进而又测量了C/C、C/Al材料在任一方向上的热膨胀系数。这种方法克服了理论计算过程复杂以及常规手段无法测量任一方向上热膨胀系数的缺陷。     

SMA纤维混杂复合材料箱型薄壁悬臂梁的固有频率

研究SMA纤维驱动下的复合材料箱型薄壁悬臂梁的固有振动频率特性。根据作者提出的SMA主动纤维复合材料箱型悬臂梁的横截面二维分析模型,采用Hamilton原理导出具有拉伸-扭转-弯曲变形耦合的梁的自由振动偏微分方程组。由上述一般的弹性耦合振动方程出发,讨论周向均匀刚度配置以及周向反对称刚度配置等特殊情形,并且给出拉伸-扭转耦合、弯曲-扭转耦合固有振动频率的精确解。通过数值计算,分析了SMA纤维在激活状态下对复合材料箱型薄壁悬臂梁固有频率的影响机理。     

用于复合材料的新纤维

航空航天材料制造商们正在开发各种新的或改性的增强纤维,以用于下一代复合材料中。当前对先进增强纤维的研制工作包括下列几个方面: ①大直径硼纤维采用在钨丝上蒸汽沉积硼的方法制备,用于树脂母体和金属母体复合材料中。②硼纤维采用在碳丝上蒸汽沉积硼的方法制备,用于树脂母体和金属母体复合材料中。     

液晶高聚物的原位复合材料及纤维复合材料

本文简要概述了近年来关于含有主链、热致液晶高聚物的聚合物共混体系(原位复合材料)以及主链、热致液晶高聚物与纤维的复合材料体系的主要研究成果。     

拉挤工艺体系的乙烯基酯树脂固化动力学

采用非等温DSC法研究了适舍于拉挤工艺的乙烯基酯树脂体系固化反应动力学，用Kjssinger方程和Crane方程求得树脂体系固化反应的表观活化能为68．3kJ／mol，反应级数为0．918。通过活化能与固化放热量的对比与实验观察，发现在拉挤工艺初期存在温升现象，常规数学模型难以模拟拉挤初期的热量平衡；通过基于非等温DSC法的固化度分析．认为高效的拉挤工艺通常会件随低的固化度，并从树脂配方体系和工艺方面提出了解决方案。     

PTC型炭黑／聚烯烃导电复合材料加工工艺的研究

归纳了影响炭黑／聚烯烃复合材料ＰＴＣ效应的诸因素，认为归根结底取决于炭黑在聚合物的基体中的分散程度与分布状态及其随外部条件变化的结果，加工方法和工艺条件在很大程度上决定着制品性能的优劣。文中详细讨论了混合、成型及后处理方法戌相应工艺参数对复合材料导电性能的影响，更好地解这类材料的结构－加工－性能之间的关系、为制备更高性能的ＰＴＣ材料提供了科学依据。     

原位复合材料的微观形态

将热塑性树脂聚砜与４种自制的热致液晶聚合物熔融共混，制备原位复合材料，采用了３种制样方法：①毛细管直接法；②单螺杆直接挤出法；③先用混合机混合均匀，再用单螺杆挤出。研究了液晶聚合物的分子结构、分子量、含量以及加工方法对原位复合材料微观形态的影响。结果发现，液晶聚合物分子链的刚性越大，其取向成纤性越好；对同一液晶聚合物而言，其分子量越大，则成纤性越好；在其它条件相同时，液晶聚合物含量越少，则所形成的纤维直径越细；３种制样方法中，第三法最佳，用此法可得分布均匀且取向性好的微纤。     

粘弹性复合材料中的渐近均匀化方法

主要研究了由各向同性线弹性加强体和各向同性线粘弹性基体组成的复合材料的问题。在已有的线弹性多层材料的渐近均匀化方法的基础上,应用弹性-粘弹性对应原理,在Carson域中求解粘弹性问题,通过两次运用均匀化方法,得到一类单向强化复合材料的有效模量的表达式。反演可得到单向强化复合材料的有效松弛模量在时间域中的表达式,并且与其它结果进行了比较。     

复合材料概率结构设计

在结构设计中常用熟知的准则σ≤[σ],然而,在结构中最大应力仅影响很小的区域,这区域与所用材料中的最弱点不总重合,先进复合材料的强度特征是具有线弹性性能和有较大分散性,所以,惯用的准则不能很好满足设计要求。作者从统计学观点讨论了这个问题。本文共叙述了四个部份:强度分散性、串联模型、并联模型以及简单的结构应用。     

SiCp/Al复合材料的磨损特性分析

本文研究了SiC颗粒增强铝基(ZL102)复合材料的磨损特性。结果表明,SiC颗粒的加入可提高材料的耐磨性,复合材料与基体合金相比,磨损速率相当低,而且其抗粘着磨损能力更强,磨损性能与增强相数量、分布及界面结合有关。      

复合材料的等效弹性性能

用细观力学的分析方法研究了复合材料的宏观等效弹性性能。在严格满足组分相间界面的连续性条件下,正确反映了组分相间的相互作用, 考虑了弹性张量各分量之间的相互关系, 分析了层合介质的宏观等效弹性性能。进一步用统计平均的思想, 得到了总体横观各向同性及总体各向同性复合材料的等效弹性性能的解析表达式。与有关的理论及实验结果比较, 得到了非常满意的结果。      

预测复合材料非线性有效介电系数的割线方法

提出了预测复合材料非线性电位移和电场强度关系的一种解析方法,该方法基于各向材料的割线介电常数,将非线性问题转化成一系列线性问题来求解。该方法适用于任意各向异性复合材料和组分材料的非线性性质,而常用的Stroud和Hui的模型只适用于各向同性复合材料和组分材料的弱线性。证明了本文方法具有Ponte Castaneda提出的变分结构。计算结果表明,当基体非线性较小时,本文模型的预测与Stroud和Hui的模型一致,但当基体非线性系数增大时,本文模型能给出合理的预测结果,而Stroud和Hui的模型则会超出基体和夹杂的性能范围。      

复合材料热膨胀性能研究

本文研究了单向纤维增强复合材料的热膨胀性能。引进界面粘结系数C,利用热弹性理论推导出经C修正后的线膨胀系数计算公式。由MOM型综合热分析仪测量了玻璃纤维和碳纤维复合材料在不同界面情况及不同纤维体积含量时的线膨胀系数。理论计算值与实测值相当接近,相对误差小于10%。