聚酰亚胺纤维增强环氧树脂结构透波复合材料的性能研究及机制分析

选择聚酰亚胺纤维和环氧树脂,采用热熔法制备出了聚酰亚胺/环氧结构透波复合材料。通过傅里叶变换红外光谱、吸湿率、力学性能、介电性能、湿热老化性能以及扫描电子显微镜等表征手段,研究了聚酰亚胺/环氧结构透波复合材料的结构透波性能和耐湿热环境性能。研究结果表明：聚酰亚胺纤维中刚性共轭结构赋予了聚酰亚胺纤维复合材料良好的透波性能和耐湿热性能,但是与石英纤维增强环氧树脂复合材料相比,聚酰亚胺纤维增强环氧树脂结构透波复合材料仍存在着压缩强度、弯曲强度与层间剪切强度低、吸湿率高的问题;力学性能破坏模式分析结果显示,聚酰亚胺纤维同时存在有机纤维的吸湿、压缩强度低、纤维/树脂界面结合差的问题。     

高模碳纤维M40/聚酰亚胺预成型膜层合复合材料的研究

采用膜层压方法,制备了单向高模碳纤维增强共聚聚酰亚胺复合材料;考察了共聚聚酰亚胺结构、纤维表面处理和成型工艺对复合材料性能的影响.结果表明膜层压复合材料的孔隙小,力学性能高,分子链柔顺的聚酰亚胺复合材料的力学性能高;纤维表面处理对复合材料的层间剪切强度影响不大;成型温度对复合材料的力学性能有显著的影响.     

高性能聚酰亚胺复合材料的研究进展

综述了国内外高性能聚酰亚胺复合材料的研究进展,主要包括以双马来酰亚胺树脂、反应型聚酰亚胺（PMR型聚酰亚胺）树脂及乙炔基封端聚酰亚胺树脂作为基体材料的复合材料,也包括以聚酰亚胺纤维作为增强体的复合材料,针对结构与性能的关系以及材料的性能优化进行了介绍,并对聚酰亚胺复合材料的发展方向进行了展望。     

单向玄武岩增强复合材料工艺与性能研究

采用正交试验方法,以冷却方式、成型压力、增强纤维百分含量、成型温度为影响因素研究以单向布为增强体结构的玄武岩增强硼酚醛树脂复合材料的工艺性能。结果表明,成型温度对复合材料的力学性能影响最大,且随着成型温度的提高而线性增强;增强纤维的百分含量对复合材料拉伸性能的有较大影响,但对弯曲性能的影响较小,且力学性能不随增强纤维含量的增加而线性增强;成型压力的增大有利于复合材料弯曲性能的改善,而对拉伸性能的影响较小;适当延长冷却时间有利于复合材料力学性能的提高。     

洋麻/芳纶混纺织物增强复合材料的力学性能研究

为了探究四种洋麻/芳纶不同混纺比对其混纺织物增强复合材料力学性能的影响,对以环氧树脂为基体,精细化处理的洋麻和对位芳纶不同混纺比机织物为增强体的复合材料进行力学性能测试,并对洋麻纤维扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FTIR)测试分析纤维表面粗糙度及极性变化,从而来分析力学测试结果。结果表明,洋麻/芳纶30/70混纺织物增强复合材料弯曲强度最高,为248.81MPa,弯曲模量为12.91GPa,与纯芳纶织物增强复合材料相比,分别提高4.9%和7.1%;而洋麻/芳纶20/80混纺织物增强复合材料剪切强度最高,为24.58MPa,与纯芳纶织物增强复合材料相比,提高18.6%。SEM及FTIR表明洋麻纤维精细化处理后,纤维表面粗糙度增加,极性降低,提高了增强体与树脂的界面结合力,从而改善了复合材料的弯曲、剪切性能。     

剑麻/FRP废渣/UP复合材料制备及性能研究

采用硅烷偶联剂KH-550和KH-570分别对纤维增强复合材料(FRP)废渣进行表面处理。制备了剑麻纤维/FRP废渣增强不饱和聚酯树脂复合材料。研究了FRP废渣的表面处理方式、FRP废渣含量和剑麻纤维含量对复合材料力学性能、吸水性和热性能等影响。结果表明,经过偶联剂处理的复合材料的力学性能和热稳定性均增强。当FRP废渣质量分数为30.0%,剑麻纤维质量分数为10.0%时,经KH-570处理复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高22.8%,21.4%和19.2%。FRP废渣经过偶联剂处理后,复合材料的吸水性降低。     

利用同轴射流技术制备PMMA/PC透光复合材料

利用同轴射流技术制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及聚碳酸酯(PC)的复合透光材料。同轴共纺技术制备的壳芯复合纳米纤维具有壳层PMMA及芯层PC的有效结构,在特定温度下,芯层PC无序纳米纤维成为壳层熔融PMMA树脂基体中的增强体。扫描电镜和透射电镜结果显示,复合纳米纤维的表面形貌良好,具有壳芯结构的复合纳米纤维均匀分布于无纺布中。热压成型技术制备的复合材料力学性能和光学性能结果表明,由于增强体PC纳米纤维的尺寸效应,复合材料的力学性能明显提高,当PC含量为4%时,材料的拉伸强度提高了17%,且当PC含量控制在3%以内时,复合材料透光性能的下降值可控制在10%以内。     

剑麻预处理对热塑性淀粉复合材料力学性能及降解性能的影响

采用碱、蒸汽爆破等对剑麻纤维进行预处理,考察了不同预处理方法对剑麻纤维增强热塑性淀粉力学性能及降解性能的影响。结果表明:碱处理能够提高复合材料的力学性能,延长材料降解周期,是制备剑麻纤维增强热塑性淀粉复合材料有效的预处理方法;剑麻纤维增强热塑性淀粉的机理是甘油在淀粉及剑麻纤维之间起到桥梁作用,提高了热塑性淀粉与剑麻纤维的界面结合力,从而提高了复合材料的力学性能。     

玄武岩二维编织结构复合材料力学性能研究

以采用不同编织节距编织绳作为绳芯的双编绳与无捻粗纱作为绳芯的编织平行纤维绳为增强体,与环氧树脂CYD-128复合固化后制成具有一定形状及性能的复合材料,测试绳芯形式对复合材料力学性能的影响。结果表明:增强体绳芯节距对增强体的拉伸性能以及复合材料的拉伸性能、弯曲性能、压缩性能影响显著。在本试验范围内,绳芯节距为60 mm的增强体断裂强力最高,比最低值高出56%;增强体绳芯节距为60 mm的复合材料拉伸强度、压缩强度最高,比最低值分别高出77%、238%;增强体为编织平行纤维绳的复合材料弯曲强度最高,比最低值高出59%。     

PBO纤维与石英纤维混编增强氰酸酯树脂基复合材料的研究

结合PBO纤维增强树脂基复合材料优异的介电性能和石英纤维增强树脂基复合材料优异的力学性能,本文设计了石英纤维与PBO纤维体积比55∶45混合编织,同时采用空气气氛对混编纤维表面进行等离子体处理,等离子体处理工艺为400W/10min,制备的氰酸酯树脂复合材料力学性能较纯PBO纤维增强氰酸酯树脂复合材料具有更加优异的性能,弯曲强度提高了62%,层间剪切强度提升了231%,大大加快了PBO纤维复合材料在透波复合材料领域的应用步伐。     

合成纤维对超高韧水泥基复合材料力学性能的影响

超高韧水泥基复合材料(UHTCC)是在水泥制备过程中掺入了可以起到增强增韧作用的一定体积分数的纤维。对常见增强纤维种类与性能进行归纳总结,对增强理论、掺入纤维对UHTCC基本力学性能的影响进行了综述,认为UHTCC在桥体、路面、码头、军事工程等领域具有广泛的应用前景,需深入研究掺入纤维的力学性能对复合材料的抗拉、抗剪、抗冲击韧性、抗疲劳等力学性能以及抗渗性能的影响,从而为实际应用提供理论依据。     

工艺参数对热压PMR聚酰亚胺复合材料性能的影响

本文研究工艺参数对纤维增强PMR聚酰亚胺复合材料的热压成型和性能的影响.用超声波C扫描和显微照相分析法检查了复合材料的孔隙含量.说明了每组工艺参数的工艺特性及其对复合材料在室温和316℃时力学性能的影响.     

聚乳酸/玄武岩纤维复合材料的制备及性能研究

利用混杂原理,先将玄武岩纤维与聚乳酸纤维混合制成针刺毡,再与聚乳酸树脂复合,以提高树脂基体对增强体结构的渗透和结合性能。采用正交试验法,以混杂针刺毡中聚乳酸纤维含量、复合层压压力、复合层压温度为影响因素,讨论了混杂复合层压工艺对复合材料力学性能的影响。结果表明,采用混杂复合工艺有利于复合材料力学性能的改善,且混杂纤维含量在一定范围内时,复合材料的力学性能会随着混杂纤维含量的增加而线性增强,同时复合层压压力的增加也有利于复合材料力学性能的改善;采用混杂复合工艺时,复合层压温度对复合材料力学性能的影响规律不同于传统层压复合时复合层压温度对复合材料力学性能的影响,复合层压温度过高不利于复合材料力学性能的提高。     

表面处理对剑麻纤维布/不饱和树脂材料性能影响

采用碱、高锰酸钾及热对剑麻纤维布进行了表面处理,并由真空辅助树脂传递模塑成型(VARTM)工艺制备了剑麻纤维布增强不饱和聚酯树脂复合材料。通过对复合材料的力学性能及吸水性的测试,研究了不同剑麻纤维布表面处理对其不饱和聚酯树脂复合材料性能的影响。结果表明:经过碱处理,复合材料的拉伸、弯曲,冲击强度提高最大,可分别提高26.5%,16.5%和22.6%,吸水率降低了47.5%。对剑麻纤维布进行表面处理可使复合材料的界面性能得到改善,力学性能提高,吸水性降低。     

剑麻纤维/玄武岩纤维混杂增强聚乳酸复合材料的力学性能研究

混杂纤维增强复合材料由于可以综合利用各种纤维的优点,极大地提高复合材料的性能,拓展复合材料的适用范围。采用剑麻纤维和玄武岩纤维混杂增强聚乳酸制备复合材料,研究了纤维含量和铺层顺序对混杂纤维复合材料力学性能的影响。结果表明,剑麻纤维作为芯层、玄武岩纤维作为表层时混杂复合材料具有较好力学性能。当纤维质量分数为40%时,其拉伸强度和冲击强度比纯聚乳酸分别提高了2.83倍、41.47倍,达到了267.29 MPa和183.46k J/m~2;纤维含量为30%时,其弯曲强度比纯聚乳酸提高4.07倍,达到354.16 MPa。     

分流板对长纤维增强聚丙烯挤出过程中纤维断裂和分散的影响

采用自主研发的在线混合生产设备制备了长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。研究了分流板在挤出加工过程中对纤维断裂和分散的影响,测定了复合材料的力学性能。结果表明,分流板的加入会使纤维断裂加剧并且有利于纤维束进一步分散,但是随着纤维含量的增加,这种影响变得不明显。当纤维含量为10%时,分流板的加入不利于复合材料性能的提高,而当纤维含量为20%时,复合材料的性能明显改善。     

碱处理对剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料性能的影响

以剑麻纤维(SF)和聚乳酸(PLA)为原料,通过注塑成型工艺制备了剑麻纤维增强聚乳酸可降解复合材料。研究了连续碱处理剑麻纤维(CASF)和未改性处理剑麻纤维(USF)在不同含量时对复合材料力学性能、吸水性及可降解性能的影响。结果表明:剑麻纤维的质量分数会显著影响复合材料的力学性能、吸水性和降解性能。相较于未改性处理剑麻纤维(USF),碱处理剑麻纤维(CASF)可以进一步提高复合材料的力学性能,降低复合材料的吸水率,延缓剑麻纤维增强可降解树脂基复合材料的降解速率,且酶降解法相较于土埋法降解能够显著加快复合材料的降解速率。当剑麻纤维含量为20%时,CASF/PLA复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量相较于纯PLA和USF/PLA分别提高了32.71%、10.08%;19.63%、12.11%;97.33%、12.40%;其冲击强度相较于纯PLA提高了71.19%。     

椰壳纤维/玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的性能研究

以椰壳纤维和玻璃纤维为增强材料，以酚醛树脂为基体，经非织造工艺制备预成型件，采用模压成型工艺制备不同纤维体积分数的复合材料，分别对复合材料的力学性能、吸湿性能及耐热性能进行测试。结果表明：提高椰壳纤维/玻璃纤维含量可有效提高复合材料的拉伸强度和拉伸模量。当纤维含量达60%时，复合材料的拉伸性能达到最大。当纤维含量达70%，复合材料的抗弯性能最好。对椰壳纤维材料碱预处理能够有效提高材料的力学性能。综合成本及材料特性，材料最优制备工艺为椰壳纤维/玻璃纤维的体积比为1∶1，纤维含量为70%。当纤维含量为70%，椰壳纤维/玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的冲击强度最高为1.62 J/mm²。椰壳纤维的添加提高了材料在自来水、蒸馏水和海水等介质中的吸湿效率，但降低材料在250～550℃区间的热稳定性。     

三维碳纤维机织物增强PMR型聚酰亚胺复合材料的成型与性能研究

使用PMR型聚酰亚胺预聚物溶液和三维碳纤维机织物预制件制作了三维机织物增强PMR型聚酰亚胺复合材料。通过对制备的PMR型聚酰亚胺预聚物的红外特征光谱(FT-IR)的分析和熔融流变性能的测试,设计优化了一种"两步浸渍热压法"制作三维机织物增强PMR型聚酰亚胺基复合材料,对复合材料的内部结构、热性能以及力学性能进行了表征与测试。     

玄武岩纤维/酚醛树脂基复合材料性能研究

对玄武岩纤维增强酚醛树脂基复合材料进行了实验研究。制备了连续玄武岩纤维平纹织物增强酚醛树脂复合材料。研究了胶含量对玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料拉伸、压缩和层间剪切强度等力学性能、耐烧蚀性能的影响。利用SEM对复合材料压缩、层间剪切破坏断口和烧蚀试样的微观形貌进行了分析。研究结果表明,玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料具有较好的界面性能,树脂含量在36%时CBF/酚醛树脂复合材料的力学性能最佳,线烧蚀性率和质量烧蚀率最低。