碳纤维上电聚合噻吩对复合材料性能的影响

为了改善碳纤维与树脂基体之间的界面性能,以噻吩为单体,采用循环伏安法对碳纤维进行电化学聚合改性.利用扫描电子显微镜研究了电化学聚合改性前后碳纤维的表面结构变化,采用电脑伺服控制材料试验机测试了碳纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能.结果表明,当噻吩浓度为0. 4 mol/L时,峰值电流增加幅度最大,电聚合效果最佳.当循环次数达到60次时,碳纤维表面电化学聚合反应完全,碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度可由13. 46 MPa增加到23. 79 M Pa,提高约76. 75%.电化学聚合后大量片层状聚噻吩聚合物在碳纤维表面聚集,碳纤维与环氧树脂基体紧密结合,界面性能明显提高.     

丙烯酸在碳纤维表面的电聚合改性

为了提高碳纤维与树脂基体之间的粘结性能,采用循环伏安法,以丙烯酸为聚合单体对碳纤维进行了电聚合改性.利用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜研究了改性前后碳纤维表面的结构变化,并利用电脑伺服控制材料试验机对复合材料进行了力学性能测试.结果表明:当丙烯酸浓度为0.3 mol/L、循环次数为10次时,碳纤维的改性效果最佳;改性后的碳纤维在红外光谱的2 680 cm-1附近出现了—OH特征吸收峰;复合材料的层间剪切强度由10.50 MPa增加到了23.44 MPa,提高了123.21%;改性后碳纤维表面出现了圆片状丙烯酸聚合物层,且可与环氧树脂基体紧密结合.     

电化学聚合对碳纤维表面及其复合材料性能的影响

采用电化学聚合法,分别以衣康酸、衣康酸/对氨基苯甲酸、邻苯二甲酸/双酚A为聚合单体,在碳纤维表面接枝聚合一层均匀聚合物。利用X光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、电子万能试验机,研究了经电化学聚合处理后的碳纤维的表面化学组成、表面形貌、复合材料断面形貌、浸润性及复合材料层间剪切强度(ILSS)的变化。研究结果表明,经电聚合处理后的碳纤维表面接枝上一层带有反应性官能团的聚合物,提高了碳纤维表面活性,与环氧树脂的浸润性提高,复合材料断面纤维拔出明显减少,ILSS明显提高,其中经衣康酸/对氨基苯甲酸处理后的碳纤维的ILSS提高了94%。     

碳纤维复合材料层间剪切破坏机理

本文研究了碳纤维经不同气氛冷等离子体处理后,其复合材料层间剪切强度的变化情况.并通过对处理前、后的高强碳纤维进行ESCA、Roman、TG、DTA 分析,提出了树脂基碳纤维复合材料的层间剪切破坏主要是发生在抗剪能力较弱的碳纤维表面层中.等氧离子体(O_2-PLasma)处理通过改变碳纤维的表面层结构,提高了表面层的抗剪能力.因此,其复合材料的层间剪切强度(ILSS)得到了大幅度提高.     

碳纤维湿法缠绕环氧复合材料在西安问世

中国航天科技集团公司西安航天复合材料研究所,以TDE-85树脂和AFG-90树脂为基,以混合芳香胺为固化剂,研究出一种适合于碳纤维复合材料湿法缠绕成型的树脂配方。据专家介绍,这种树脂的黏度低、适用期长,其浇铸体具有优异的力学性能,用其制备的T-700碳纤维缠绕复合材料界面粘接性好,NOL环层间剪切强度达到66.8MPa,拉伸强度达到2.44GPa。     

碱性介质中对苯二胺在铂微电极上的电化学聚合研究

采用循环伏安法,比较了酸性、中性和碱性介质下对苯二胺(p-PD)在铂微电极上的电化学聚合的异同,并探讨扫描速度、底物浓度等因素对p-PD在碱性体系下的电化学聚合行为的影响.结果表明,只有碱性介质才能得到吸附于电极的高分子膜;铂电极上p-PD的氧化反应为不可逆过程;在20~100 mV/s的扫描速率范围内,阳极峰电流与扫描速度的1/2次方成线性关系,表明该电极反应受扩散控制.     

用于增强复合材料的聚乙烯纤维表面改性技术

对复合材料要求增强纤维表面具有良好黏合力. 针对这一情况,详细综述了提高超高分子质量聚乙烯纤维表面润湿性的各种改性技术的发展状况,并对各种方法的作用机理、影响因素和工业化实施的可行性进行了比较;同时介绍了改性纤维的性能表征方法.     

碳纤维／环氧复合材料弯曲模量影响因素的研究

就环氧树脂固定条件、碳纤维体积比、加载环境温度对碳纤维／环氧复合材料弯曲模量的影响作了系统研究。试验结果表明，弯曲模量与碳纤维的体积比基本上呈线性关系，充分固化有利于提高碳纤维／环氧复合材料弯曲模量的稳定性。     

M－40／酚醛环氧复合材料界面改性的研究

应用阳极氧化法对Ｍ—４０高模量碳纤维进行表面改性，在酚醛环氧树脂中加入ＱＹ８９１１—Ⅰ型双马来酰亚胺树脂进行基体改性。测定了几种不同体系的Ｍ—４０／酚醛环氧复合材料在室温和高温（１６０℃）的层间剪切强度和抗冲击强度，并用ＳＥＭ观察分析了剪切和冲击断口形貌。结果表明，纤维和基体同时改性的复合材料不仅具有较高的界面强度，而且具有较好的冲击韧性。     

偶氮染料在活性炭纤维电极上的伏安特性

为了进一步明确偶氮染料在活性炭纤维电极上的电化学行为,在一个以活性炭纤维为工作电极、铂为辅助电极的三电极体系中,考察了苋菜红在活性炭纤维电极上的伏安特性。实验结果表明：（1）ACF电极与Pt电极析氢与析氧电位相近,Pt电极作为供电电极的存在对苋菜红在ACF电极上的伏安特性无影响;（2）负极化时,ACF具有较大的充电电流;（3）苋菜红在-0．1～-08V点位区间内存在电还原与电吸附的可能性,在0．6-1．4V存在电氧化可能性。     

玄武岩短纤维增强环氧树脂复合材料的研究

以环氧树脂为基体、玄武岩短纤维为增强材料,制备了玄武岩短纤维/环氧树脂复合材料.研究了不同玄武岩短纤维含量对复合材料拉伸强度和耐磨性能的影响,采用扫描电子显微镜（SEM）观察了复合材料的断面形貌和磨损表面形貌,分析了磨损机制.结果表明,玄武岩短纤维/环氧树脂复合材料的抗拉强度和耐磨性能与纯环氧树脂相比均有不同程度的改善和提高,当玄武岩短纤维的含量为8%时,复合材料的拉伸强度最大;当玄武岩短纤维的含量为6%时,磨损率最低.随着玄武岩短纤维含量的增加,复合材料的磨损机制由黏着磨损向磨粒磨损转化.     

碳/金属复合纤维材料的制备及性能研究

通过磁控溅射法在碳纤维表面镀Cu薄膜和Fe薄膜,制得碳/铜复合纤维和碳/铁复合纤维,对其基本性能进行测试分析研究,测试其表面形态、力学性能和浸润性等,并分析不同的溅射工艺条件对纤维的影响,为其产品的进一步开发和应用提供了参考.     

碳纤维上胶工艺及性能测试

碳纤维作为复合材料骨架结构的理想材料，具有广阔的用途．本文主要研究用水基胶环氧树脂对碳纤维上胶的配方和工艺．这种方法能保护碳纤维表面活性，增强碳纤维与基体树脂的粘结牢度．胶液在丝条及纤维表面形成光滑坚韧的薄膜，提高耐磨性，防止擦毛，同时能保持经纱原有的弹性．胶液渗透到纤维内部，胶合部分纤维，加大抱合力，克服织造方面的困难     

碳纤维复合材料界面反应动力学分析

为研究碳纤维表面涂层在制备复合材料过程中是否发生界面反应,采用测量反应焓的方法分析不同升温速率下树脂和固化剂、树脂和上浆剂、上浆剂和固化剂等体系的反应情况．实验结果显示,Kissinger方法、Flynn-Wall-Ozawa方法和Crane方法求得的上浆剂和固化剂的系统活化能为47.25 kJ／mol,而树脂和固化剂的系统的活化能为49.64 kJ／mol．由此表明,碳纤维的表面涂层与固化剂是反应的,且碳纤维表面的涂层优先与固化剂发生反应．     

碳纤维增强聚合物混凝土抗冲击性能试验研究

为了更好地研究纤维混凝土的力学性能,通过在聚合物混凝土中加入碳纤维进行改性来研究不同掺量碳纤维增强聚合物混凝土的抗冲击性能。采用分离式霍普金森压杆试验系统开展冲击压缩试验,从应力—应变曲线、强度和变形特性、冲击韧性等方面探究碳纤维掺量对聚合物混凝土抗冲击性能的影响。结果表明：随着碳纤维掺量的增加,聚合物混凝土的抗冲击性能先增强后减弱;当碳纤维掺量为0.2%时,混凝土的动态抗压强度最大,承受高应变率压缩荷载的变形能力最强,即碳纤维的最佳掺量为0.2%。     

Cu-Fe复合材料中铁纤维对其性能的影响

采用液固两相铸造复合工艺制备了铁纤维增强铜基复合材料,研究了深度变形过程中铁组元纤维化对复合材料性能的影响．结果发现,在冷拔过程中,复合材料的强度随着形变量的增加而增大,但只有当中间退火后的形变量高于O．5时,复合材料中铁纤维的强化作用才比较明显,并且形变量越大,强化作用越大．纤维与基体之间是一种弱界面结合,复合材料的断裂韧性能良好．     

碳纤维复合材料周铣加工过程的数值模拟研究

为了对碳纤维铣削过程进行研究,建立了碳纤维复合材料三维周铣加工的有限元计算模型,并研究了切削层简化及材料去除等建模关键技术。通过将周铣力施加到碳纤维复合材料的有限元计算模型,研究了铣削力对碳纤维复合材料的周铣加工过程。通过数值模拟获得了碳纤维复合材料铣削过程中的应力分布情况,数值模拟为碳纤维复合材料切削参数及刀具参数优化研究提供了参考。     

竹纤维/水泥复合材料力学性能和耐久性的试验研究

利用竹纤维制备了水泥基复合材料,采用正交试验法得到了纤维掺量、纤维长度、减水剂和水灰比四个因素的最佳试验条件.在此基础上测试了该复合材料在不同龄期抗压强度和抗折强度.针对竹纤维的机械性能在碱性水泥浆中会逐渐恶化的缺点,对竹纤维表面预涂了乳液并进行了耐久性对比测试.结果表明,加入预处理的竹纤维制备出的水泥基复合材料的力学性能和耐久性得到了显著改善.