复配稀土改性剂对MGF/PTFE复合材料性能的影响

采用稀土改性剂(RES)与硅烷偶联剂(PTMS)按不同组分配比对磨碎玻璃纤维(MGF)表面进行改性处理,将改性后的磨碎玻璃纤维粉末与聚四氟乙烯分散液机械混合,然后热压制得复合材料。探讨了复配稀土改性剂对MGF/PTFE复合材料介电性能、热膨胀系数(CTE)、热导率的影响。采用FTIR手段对稀土改性剂未改性的磨碎玻璃纤维和改性后的磨碎玻璃纤维的结构进行了测试,并用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的断口形貌进行分析。结果表明,复配改性剂能很好地促进MGF与PTFE之间的界面粘结,提高MGF/PTFE复合材料的性能。当RES、PTMS的含量分别为0.3%(质量分数)、1.7%(质量分数)时,MGF/PTFE复合材料的性能最好。     

稀土改性玻璃纤维对PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响

分别用硅烷偶联剂SG-Si900(SGS)、含SG-Si900的稀土溶液(SGS/RES)和稀土溶液(RES)对玻璃纤维进行表面改性,考察了稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料在油润滑条件下的摩擦磨损性能,并用扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损表面形貌.结果表明:与未经表面改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料相比,经表面改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料的减摩耐磨性能得到提高,以RES的作用最明显,SGS/RES次之,SGS第三;在油润滑条件下,稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料只出现了轻微磨损,这是由于玻璃纤维经稀土表面改性后极大地改善了玻璃纤维与PTFE基体之间的界面结合力,使稀土改性玻璃纤维填充的PTFE复合材料具有优异的摩擦磨损性能.     

玻璃纤维芯铅丝增强橡胶复合材料阻尼性能研究

本文根据材料性能互补原理,结合阻尼减振机制,设计并制备了一种(金属/无机纤维/橡胶)三元阻尼材料-玻璃纤维芯铅丝增强橡胶复合材料(GF/Pb/R).研究了具有不同界面结合强度(弱、中等、强结合)的GF/Pb/R在-30℃～50℃、5Hz和27℃、1～50Hz两种条件下的存储模量和阻尼性能.结果表明,三种复合材料的力学性能均比橡胶高,其刚度随界面结合强度提高而提高;复合材料损耗因子按照界面弱结合、强结合和中等强度结合的顺序降低,其阻尼性能随温度的变化比橡胶平缓.     

碳纤维-玻璃纤维层内混杂单向增强环氧树脂复合材料拉伸性能

采用不同混杂比的碳纤维-玻璃纤维层内经向混编单轴向织物制备了混杂纤维增强环氧树脂复合材料, 研究了不同混杂结构和不同混杂比的碳纤维-玻璃纤维/环氧树脂复合材料拉伸性能的变化及破坏形式。0°拉伸结果表明:同种混杂织物的不同混杂结构中, 碳纤维相对集中的完全对齐结构强度最高, 不同混杂比织物的完全对齐结构强度相当;碳纤维-玻璃纤维/环氧树脂复合材料的模量遵循混合定律。90°拉伸结果表明:纤维与树脂间的界面结合强度为碳纤维/树脂>玻璃纤维/树脂, 碳纤维-玻璃纤维/环氧树脂复合材料的强度、模量与材料厚度方向上界面的不同形式(单一或交替界面、碳纤维或玻璃纤维的分布位置等)有关, 与碳纤维的含量基本无关。      

GF/PP复合纱针织物预型件的线圈密度对复合材料拉伸性能的影响

研究了由GF/PP复合纱编织而成的1+1罗纹针织物预型件的线圈密度对热压成型后的玻璃纤维针织物增强聚丙烯复合材料拉伸性能的影响。对6种由不同线圈密度的GF/PP复合纱1+1罗纹针织物预型件经热压得到的复合材料进行的拉伸性能测试研究表明:随着复合纱针织物预型件线圈密度的逐渐增大,复合成型后的复合材料的拉伸强度先逐渐增大,而后稍有降低;断裂伸长的变化趋势则恰恰相反。光学显微镜和扫描电镜照片研究表明:随着针织物预型件线圈密度的增大,成型后的复合材料的空隙率减小,纤维/基体分布更加均匀;与此同时,线圈的曲率半径减小,玻璃纤维脆断现象加剧。      

混杂填料增强PTFE复合材料的摩擦磨损性能

利用M-2000型摩擦磨损试验机考察了载荷以及纳米TiO2/SiO2与玻璃纤维的混合填料对PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响,用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损后的表面形貌.结果表明:纳米材料与玻璃纤维的协同作用显著改善了材料的摩擦磨损性能,其中纳米TiO2与玻纤填充复合材料的耐磨性较好,磨损量降低了2～3个数量级,其磨损机制是低载荷下为磨粒磨损.高载荷下为疲劳磨损;纳米SiO2与玻纤填充复合材料的摩擦系数与PTFE相近,磨损机制是低载荷下为磨粒磨损,高载荷下为粘着磨损和表面微犁削磨损.     

稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的滑动磨损性能

研究了不同玻璃纤维表面处理对PTFE复合材料在干摩擦条件下滑动磨损性能的影响,并借助扫描电子显微镜(SEM)分析了磨损机理。结果表明:在干摩擦条件下,经表面处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的摩擦系数和摩擦表面温度比未经处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的低,且减磨性能优于未经处理的;而稀土处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的摩擦系数和摩擦表面温度最低,减磨性能最好;未经处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料和偶联剂处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料都发生了剧烈的粘着转移;偶联剂与稀土处理玻璃纤维填充的PTFE复合材料的磨损机理主要是明显的磨粒磨损;稀土处理玻璃纤维填充PTFE复合材料的磨损形式主要是粘着转移和轻微的磨粒磨损。     

稀土元素对原位合成TiB_2/Al复合材料组织和性能的影响

采用原位合成法研究稀土元素Ce,Sc,Er对TiB_2/Al复合材料TiB_2颗粒和基体组织的影响,并对复合材料的拉伸性能进行分析。结果表明,稀土元素的添加显著改善了复合材料的组织和性能。添加0.3%(质量分数)Sc和Er的复合材料的TiB_2颗粒分布相对均匀,稀土元素Er对基体合金的组织细化效果最显著,其次是Sc。添加稀土Sc和Er元素的复合材料拉伸强度较好,分别提高了32%和31%,添加稀土Er元素的复合材料伸长率最佳,提高了85%,因此,其拉伸性能也最佳。添加稀土元素Sc和Er后,复合材料的断裂形式为微孔聚集型的韧性断裂。稀土元素对复合材料的作用机理表现在两方面:一是稀土元素的添加改善了复合材料的润湿性,并抑制了TiB_2颗粒的团聚;另一方面,稀土元素的添加使得基体合金组织细化,从而提高了复合材料的拉伸强度。     

PTFE及纳米粒子改性环氧树脂基聚酯织物增强复合材料的拉伸及摩擦学性能

为了研究填料(纳米粒子和PTFE)对聚酯织物增强复合材料的拉伸及摩擦学性能(轴向及偏轴方向)的影响,使用手糊成型的方法制备了四种环氧树脂基聚酯织物增强复合材料.根据拉伸应力-应变曲线和断口形貌图讨论了拉伸断裂机理.使用环-块式结构的Amsler摩擦磨损试验机测试织物增强复合材料的摩擦学性能.结果表明:对于纯环氧树脂/织物增强复合材料来说,聚酯织物在整个织物增强复合材料的拉伸和摩擦磨损测试中起到了主要的抗拉和耐磨作用;但当在环氧树脂中加入填料后,环氧树脂基体在抗拉和耐磨性方面起到了越来越重要的作用.拉伸性能的提高是由于纤维-基体间界面的改善;由于填料具有优异的摩擦磨损性能,从而使织物增强复合材料的摩擦学性能得到了提高;并且纳米粒子和PTFE对于织物复合材料性能的提高起到了协同的作用.织物增强复合材料偏轴方向的拉伸性能和摩擦学性能与其在轴向的拉伸性能和摩擦学性能不同.     

复合涂层对玻璃纤维增强尼龙6复合材料界面性能的影响

为了获得界面性能优异的玻璃纤维增强尼龙6复合材料,利用含有聚多巴胺(PDA)和六方氮化硼(h-BN)的复合涂层对玻璃纤维进行表面改性处理,制备出玻璃纤维增强尼龙6复合材料(GF/PA6)。采用XRD、XPS、SEM、接触角测量仪对玻璃纤维晶型结构、化学结构、表面形貌和粗糙度进行表征。同时考察了h-BN的不同添加量对复合材料力学性能、热稳定性能、动态热机械性能和结晶性能的影响。结果表明：经过改性处理的玻璃纤维表面被均匀的复合涂层所覆盖,显著增加了玻璃纤维的表面粗糙度、表面活性和化学键能,大大提高了玻璃纤维与尼龙6树脂基体之间的界面啮合作用,且复合涂层的加入能够诱导PA6晶型由γ晶型转变为α晶型,h-BN含量为0.75%时的复合材料力学性能达到最高,拉伸强度达到129.8 MPa,相比改性前提高了79.2%,弯曲强度达到194.8 MPa,相比改性前提高了32.2%。储能模量达到1 742 MPa,相比改性前提高了69.9%。     

玻璃纤维-铝合金正交层板的拉伸性能研究

通过对两组具有不同铺层次序的玻璃纤维-铝合金正交层板进行拉伸实验,对比研究了铺层次序对材料拉伸力学行为的影响.载荷跌落前两组试件的拉伸力学性能和应力-应变曲线基本一致,说明玻璃纤维-铝合金正交层板的拉伸力学性能与纤维的铺层次序无关.提出了修正后的金属体积分数理论,准确预测了材料的弹性模量、屈服应力及拉伸强度.依据声发射数据和试件损伤失效形貌照片,分析了两组试件的拉伸损伤失效进程.结果表明,铺层次序的不同使得两组材料的损伤进程和破坏模式具有很大差异.最后,利用有限元方法对试件的拉伸力学行为进行了模拟分析,模拟结果与实验值吻合较好.     

高强玻纤增强ABS复合材料的制备及性能

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)及玻璃纤维(GF)为原料,以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)和环氧树脂(E-poxyresin)作为界面相容剂,研究了界面相容剂对玻璃纤维增强ABS复合材料力学性能及界面粘接的影响。结果表明,加入SMA或环氧树脂,玻纤增强ABS复合材料的力学性能明显提高;SMA与环氧树脂复配有明显的协同效果,同时加入SMA和环氧树脂后的复合材料的性能更加优越,界面粘接性能得到很大的改善,在玻纤加入量为30%时,其拉伸强度、弯曲强度、冲击强度较未添加界面相容剂时分别提高了44%、29%、100%。     

短切玻纤增强杂萘联苯聚醚砜共混树脂基复合材料的力学性能

在考察并优化不同基体树脂配方情况下,采用熔融混合的方式制备了不同含量的短切玻璃纤维增强二氮杂萘联苯聚芳醚砜(PPBES)/聚醚醚酮(PEEK)复合材料。并对复合材料不同温度下的力学性能进行了研究。玻璃纤维增强后,体系的拉伸强度大幅提高,其中30%玻璃纤维增强复合材料在150℃的拉伸强度稳定在91 MPa,具有优异的高温力学性能。扫描电子显微镜(SEM)照片表明复合材料中玻璃纤维和基体有较强的相互作用。     

稀土元素在金属间化合物(铝化物)中的作用

综述了稀土元素对金属间化合物（铝化物）组织和性能的影响，并分析了它的作用机理。     

稀土元素对38CrMoAl钢氮化层组织和性能的影响

本文研究了在气体氮化渗剂中加入微量稀土元素对38Cr MoAl钢渗层组织和性能的影响。试验结果表明:稀土在氮化时被渗入到钢的表层起了微合金化作用,渗层组织中氮化物的形态、分布和尺寸有明显地改善;稀土氮化处理后的冲击韧性和弯曲疲劳极限较普通氮化处理的有所提高。借助于扫描电镜观察,探讨了氮化层疲劳的机制。     

偶联剂处理SiC纤维增强PTFE复合材料的性能

用共混冷压成型法制备了SiC短纤维(未处理和偶联剂表面处理)增强聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,测试了复合材料的力学和摩擦磨损性能,研究了表面处理对PTFE复合材料性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)对拉伸断面形貌进行观察,探讨了纤维增强复合材料的机理。研究结果表明:偶联剂处理SiC纤维表面后,复合材料的拉伸强度、冲击强度、减摩耐磨性能均比未处理的有所提高。拉伸断面的SEM分析表明,未处理SiC纤维与PTFE的界面黏结较差,界面出现了许多空隙,偶联剂处理后,SiC纤维与PTFE界面黏结较好,在拉伸过程中多数SiC纤维被基体牢固黏附而难以拔出。     

Tamarind Fruit Fiber and Glass Fiber Reinforced Polyester Composites

Polyester-based hybrid composites were developed by combining the tamarind fruit (Tf) and glass fibers into a polyester matrix. Hardness, impact strength, frictional coefficient, and chemical resistance of hybrid composites with and without alkali treatments were studied. Variation of the aforementioned mechanical properties and chemical resistance was studied with different fiber lengths, such as 1, 2, and 3 cm. A 9 vol% of the tamarind and glass fibers was reinforced into the polyester matrix. The aforementioned mechanical properties were optimally improved at 2-cm fiber length when compared with 1- and 3-cm fiber lengths. Chemical resistance was also significantly improved for all chemicals except toluene. A 3°C rise in decomposition temperature while a 2°C rise in glass transition temperature was observed from TGA and DSC micrograms, respectively.