三维正交机织玄武岩/芳纶混编复合材料的拉伸和剪切性能研究

本文设计和制作了两种混杂模式的三维正交机织玄武岩/芳纶混编复合材料,分别是层间混杂和层内混杂模式。对其拉伸性能和剪切性能进行了测试和分析,结果表明,层内混杂复合材料的拉伸性能和剪切性能比层间混杂复合材料的好,层内混杂复合材料的归一化强度和归一化模量分别比层间混杂复合材料的高22.12%和16.9%,层内混杂复合材料的剪切强度和剪切模量分别比层间混杂复合材料的高19.61%和26.03%;对于层间混杂复合材料,纬向的归一化强度比经向的高4.06%,但厚度方向上纱线的存在和织造工艺中经纱预加张力的影响,使纬向的归一化模量比经向的降低11.44%。     

基体韧性和铺层方式对角层混杂纤维复合材料拉伸性能的影响

本文研究了基体韧性和铺层方式对± 4 5°铺层的玻璃纤维、碳纤维及其混杂纤维复合材料拉伸断裂性能和损伤行为的影响。实验结果表明 ,采用混杂纤维有利于提高复合材料的拉伸强度和断裂应变 ,呈正的混杂效应 ;基体韧性的增加可以改善纤维复合材料的抗损伤能力     

单向芳纶/玻璃纤维混杂复合材料板材拉伸性能研究

本文对单向芳纶/玻璃纤维复合材料进行制作,对其纵向拉伸强度、拉伸模量和弹性伸长进行实验分析。实验结果表明,单向混杂复合材料的拉伸断裂大多为多次性,界面数越多,一次性断裂的可能性越大。界面数为1的混杂纤维复合材料的芳纶纤维体积含量在对拉伸强度影响上的存在临界值,表现出明显的混杂效应。界面数大于1的混杂复合材料在芳纶纤维铺层数一定的情况下,界面数的多少不影响混杂复合材料拉伸强度和拉伸弹性模量的大小。界面数大于1比界面数为1的复合材料的拉伸强度和拉伸模量明显偏高。同时对不同制作条件下纯玻璃纤维单向复合材料的拉伸性能进行剖析。     

碳纤维／玻璃纤维混杂复合材料性能研究

以玻璃纤维毡和玻璃纤维布为夹芯材料、碳纤维为表层材料,制备了混杂纤维增强复合材料,测试了在不同碳纤维含量和不同碳纤维辅层方向时增强复合材料的纵向拉伸强度 和冲击强度等力学性能。结果表明：该杂方式经济且有效。     

三维机织复合材料的力学性能

本文介绍了三维机织复合材料预形件的制造工艺及其复合材料的力学性能。并指出三维机织复合材料有优良的能量吸收能力和损伤容限。     

树脂基三维机织复合材料拉伸失效模式研究

树脂基三维机织复合材料试件在拉伸过程中,较多试样出现两个断口,其中一个断口出现在夹持过渡段,且呈明显的压缩失效特征。采用显式有限元计算及应力波理论分析方法,对试件断裂后的瞬态位移及应变响应开展了研究,结果显示拉伸断裂后应力波在远端夹持端引起的压缩应变大于静态压缩失效应变,从而导致在夹持端发生二次失效。该结论对采用ASTM D3039开展三维机织复合材料拉伸试验时的有效破坏模式提出了修正建议。     

单向碳/玻璃纤维层内-层间混杂复合材料拉伸破坏模式研究

采用碳纤维/玻璃纤维层内混杂单向布,设计了5种不同混杂结构和5种不同混杂比的试件,研究了混杂结构、混杂比对碳纤维/玻璃纤维面内混杂复合材料0°拉伸破坏模式的影响,建立了各自的拉伸破坏模式。结果表明:1相同混杂比、不同混杂结构试件的破坏模式可归结为3类,在进行相同混杂比、不同混杂结构设计时要避免使用两半式[A3]结构;2相同混杂结构、不同混杂比试件的拉伸断裂应力和应变的变化趋势相反,其破坏模式可归结为两类。此种情况下,碳纤维/玻璃纤维混杂比控制在3∶2左右时拉伸性能较好。     

PBO/T700层间混杂复合材料弯曲及压缩性能研究

研究了PBO纤维与T700碳纤维层间混杂复合材料的弯曲性能和压缩性能。利用材料万能试验机研究了混杂复合材料的弯曲强度和弯曲模量、压缩强度和压缩模量随混杂比的变化情况,同时对混杂复合材料的弯曲破坏和压缩破坏模式进行了研究。研究结果表明,混杂工艺能够使PBO纤维复合材料的弯曲强度从542MPa增大到1120MPa,压缩强度从233.2MPa增大到702MPa;PBO纤维复合材料和T700碳纤维复合材料弯曲和压缩试样的破坏模式分别表现为典型的韧性破坏和脆性破坏,PBO/T700层间混杂复合材料的弯曲和压缩破坏模式随着混杂比增大,逐渐从韧性破坏转变为脆性破坏。     

层错结构对玻璃纤维/炭纤维混杂复合材料弯曲性能的影响

本文研究了某一位置的层错数目、多层错时的层错间距、炭纤维与玻璃纤维层数的比例等层错结构参数对玻璃纤维(GF)/炭纤维(CF)混杂复合材料弯曲性能的影响.结果表明:对于一定的混杂复合材料,弯曲强度随着某一位置层错数目的减少而增加;多层层错时,层错间距需达到某一临界值;炭纤维与外层玻璃纤维层数存在一个最佳比例.     

三维五向编织玻纤/碳纤环氧树脂混杂复合材料冲击性能和冲击后弯曲性能研究

该文研究了三维五向玻纤/碳纤编织混杂复合材料的冲击性能和冲击后弯曲性能,对试样分别进行了落锤冲击试验和三点弯曲试验。研究表明,通过落锤冲击试样发现,冲击后冲击面的损伤比背面的损伤低,冲击背面裂纹主要沿纵向扩展;通过弯曲性能测试得出碳纤维的加入使玻璃纤维复合材料的弯曲模量提高;当轴纱排布为CF∶GF∶CF时,混杂复合材料的抗冲击性能最好,材料的抗冲击性能与混杂方式有关。     

三维正交机织复合材料的力学性能

测试了5种不同规格型号的三维正交机织复合材料以及同种型号增强体与两种不同树脂基体得到的复合材料的抗拉伸、抗弯曲力学性能,并分析了其破坏模式。结果表明:三维机织复合材料能有效阻止分层破坏,且纬向的力学性能明显好于径向,其力学性能也会随树脂基体力学性能的提高而有所提高,模量的变化尤其明显。     

玻纤对湿热环境下的环氧复合材料拉伸性能的影响

为了研究湿热环境下玻璃纤维对环氧复合材料拉伸性能的影响,建立试验模型,以不同浸润剂配方生产的相同单丝直径及TEX值的玻璃纤维进行浸胶制样,样条在95℃下1%浓度的NaCl溶液中浸泡24 h、72 h后,样条拉伸强度变化,从而得出玻璃纤维对在湿热环境下环氧复合材料拉伸性能的影响,即选用合适的偶联剂生产的玻璃纤维,对复合材料湿态拉伸强度有明显的提升。     

Assessment of Glass/Drumstick Fruit Fiber (Moringa oleifera) Reinforced Epoxy Hybrid Composites

Glass fibers/drumstick fruit fibers (GF/DFF) reinforced with epoxy hybrid composites were fabricated using the rule of hybrid mixtures. Properties like impact strength, frictional coefficient, dielectric strength, and chemical resistance were studied. Treated and untreated DFF were reinforced along with GF to assess two different epoxy hybrid composites. The effect of alkali treatment on the above-mentioned properties was also studied. It is observed that the impact strength and frictional coefficient properties of the hybrid composites increased with increase in glass fiber content. Performance was elevated for alkali-treated DFF hybrid composites when compared with untreated DFF. Chemical resistance was significantly increased for all chemicals except carbon tetrachloride due to attack of chloride hydrocarbons on the cross-linking of the epoxy. Elimination of amorphous hemi-cellulose by alkali treatment improved the properties. Fiber-polymer interactions were studied by scanning electron microscopy on the cross-sections of fractured surfaces.     

玻璃纤维/嵌段共聚聚酰亚胺复合材料力学性能的研究

采用热塑性聚酰亚胺膜熔渗法,制备了单向玻璃纤维/嵌段共聚聚酰亚胺膜层压复合材料,考察了嵌段共聚聚酰亚胺的理论分子量、嵌段比(由BPDA段含量表示)对复合材料力学性能的影响。结果表明,分子量和嵌段比能显著影响嵌段共聚聚酰亚胺的分子链柔性,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、层间剪切强度和冲击强度均随理论分子量的增大或刚性段含量的增加呈现出先增加后降低的趋势,最大弯曲强度、最大弯曲模量、最大层间剪切强度和最大冲击强度分别达到1224.52MPa、31.82GPa、70.56MPa和447.55kJ/m2。     

不同玻璃纤维类型机织物增强的复合材料 性能分析

通过将普通E玻璃纤维,高性能玻璃纤维(HT)和低介电玻璃纤维(HL)织造成机织物,再通过真空灌注的方法,制备成玻璃纤维复合材料。分别从纤维增强体,树脂和界面三方面分析了性能差别的原因。结论证明复合材料是通过界面进行应力传递,但主要是依靠主体材料,主体材料性能高,其相对应的复合材料性能也会高。高性能玻璃纤维可以应用于军工、航空等高强度要求的领域,而低介电玻璃纤维则应用于电子通信领域,满足介电常数低的要求。总之,通过数据说明,针对不同的市场应用领域,选用不同的差异化产品。     

玻璃纤维丝束拉伸性能试验研究

玻璃纤维增强塑料的拉伸性能取决于其组分的性能,其中更大程度上取决于玻璃纤维的性能。为便于玻璃纤维增强塑料性能估算的实际应用,在相关国家测试标准的基础上,我们对玻璃纤维丝束的拉伸性能做了些对比试验研究。我们选用了3种方法对单丝直径为16μm的4种不同粗细的E玻纤丝束进行拉伸试验,从中找出合适的方法和试验参数,得到的拉伸强度和模量可以较准确的应用于对应增强塑料的性能估算。     

Tensile and Impact Properties of Thermoplastic Natural Rubber Reinforced Short Glass Fiber and Empty Fruit Bunch Hybrid Composites

Thermoplastic natural rubber (TPNR) hybrid composite with short glass fiber (GF) and empty fruit bunch (EFB) fiber were prepared via the melt blending method using an internal mixer type Thermo Haake 600p. The TPNR were prepared from natural rubber (NR), liquid natural rubber (LNR) and polypropylene (PP) thermoplastic, with a ratio of 20:10:70. The hybrid composites were prepared at various ratios of GF/EFB with 20% volume fraction. Premixture was performed before the material was discharged into the machine. The study also focused on the effect of fiber (glass and EFB) treatment using silane and maleic anhydride grafted polypropylene (MAgPP) as a coupling agent. In general, composite that contains 10% EFB/10% glass fiber gave an optimum tensile and impact strength for treated and untreated hybrid composites. Tensile properties increase with addition of a coupling agent because of the existence of adherence as shown in the scanning electron microscopy (SEM) micrograph. Further addition of EFB exceeding 10% reduced the Young's modulus and impact strength. However, the hardness increases with the addition of EFB fiber for the untreated composite and decreases for the treated composite.     

树脂对碳纤维/玻璃纤维层间混杂复合材料湿态弯曲特性影响

为了探究树脂基体对相同铺层方式下碳纤维/玻璃纤维层间混杂复合材料(碳/玻体积混杂比为1.86/1)干态、湿态(100℃水煮2 h)弯曲特性的影响,首先对环氧树脂和乙烯基树脂浇铸体试样分别开展了耐水性加速老化试验,并对两种树脂浇铸体试样在每个老化试验周期下分别开展剩余弯曲特性试验;然后对碳/玻层间混杂复合材料开展干、湿态...     

玻璃纤维增强PPBES基复合材料性能

以共聚型二氮杂萘联苯结构聚醚砜(PPBES)树脂为基体,连续玻璃纤维(GF)为增强体,通过溶液预浸,热压成型工艺制备单向复合材料。通过对树脂溶液黏度、复合材料纤维体积含量测试,并对复合材料样条进行三点弯曲、层间剪切试验,研究了纤维体积含量对复合材料力学性能的影响,借助断面形貌分析了复合材料受力破坏模式。结果表明,PPBES/GF复合材料的弯曲强度随纤维体积含量的增加呈现先增大后减小的趋势,极值出现在纤维体积含量为57%时,弯曲弹性模量和层间剪切强度随纤维体积含量的增加呈现逐渐增大的趋势,复合材料的受力破坏模式为界面脱粘破坏和树脂基体内部破坏同时存在。