剑麻纤维增强酚醛基摩擦材料的研制

以酚醛树脂为基体,以经过表面预处理的剑麻纤维为增强材料,研制出新型无石棉摩擦材料,其各项性能均达到汽车制动器衬片GB5763-1998的规定,且与市场产品的摩擦磨损性能处于同一范围,可作为目前常用石棉摩擦材料的更新换代产品.通过研究剑麻纤维的质量分数和表面状态对材料摩擦磨损性能的影响,发现剑麻纤维的最佳质量分数为10%～20%.研究结果表明,采用碱处理、偶联剂处理和阻燃剂处理后的剑麻纤维,可以较好地改善复合材料的摩擦磨损性能.     

基于弯曲性能的黄麻纤维增强聚氨酯复合材料工艺参数研究

针对黄麻纤维增强聚氨酯复合材料的弯曲性能,采用正交实验的方法,研究了纤维质量分数、纤维长度、成型压力和纤维表面处理方法四个因素对其的影响.通过对实验结果进行方差分析和极差分析,对工艺参数进行了优化.研究结果表明:纤维表面处理方法为复合处理、纤维质量分数为15%、成型压力为80t、纤维长度为25mm时,复合材料弯曲性能达到最优.该结果与玻纤、碳纤增强聚氨酯复合材料制品作相应的对比,并为提高实际生产的制品质量提供了理论依据.     

剑麻纤维增强胶原基复合材料

用戊二醛作交联剂对皮革下脚料中提取的胶原水解物进行交联改性,采用溶胀度表征了材料的交联程度。探讨了戊二醛用量、胶原蛋白浓度和丙三醇含量对材料溶胀度的影响,并使用红外光谱对交联产物进行了表征。以改性胶原蛋白为基体、剑麻纤维为增强相,制备了剑麻纤维/胶原蛋白复合材料。用扫描电子显微镜对复合材料的形貌进行了表征,探讨了剑麻纤维的表面处理、纤维含量以及长度对复合材料力学性能的影响。结果表明,对剑麻纤维表面进行碱处理可以改善纤维的表面结构,增加纤维与基体的界面粘结,提高复合材料的力学性能。当剑麻纤维质量分数为15 %、纤维长度为 7～8 mm时,复合材料具有较好的力学性能。该复合材料可望在包装垫隔材料方面得以应用。      

改性芳纶纤维增强木粉/高密度聚乙烯复合材料的力学性能

采用螺杆挤出机研究了添加连续芳纶纤维增强木粉/高密度聚乙烯（CAF-WF/HDPE）复合材料,为改善CAF与WF/HDPE复合材料界面相容性,分别采用磷酸和硅烷偶联剂处理纤维。对比表面处理前后的CAF形态分析显示,经过处理的CAF表面粗糙度增加;采用磷酸和硅烷偶联剂处理,纤维束从基体中的拔出强度分别提高了94.9%和77.6%,表明处理后的CAF与WF/HDPE复合材料的界面结合强度有所提高。对比WF/HDPE复合材料,在挤出成型过程中加入未处理CAF,CAF-WF/HDPE复合材料拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别提高了32.1%、35.1%、515.1%;CAF采用硅烷偶联剂处理后,CAF-WF/HDPE复合材料对应的力学性能分别提高了42.0%、37.4%、550.2%。动态力学分析表明:表面处理后CAF与WF/HDPE复合材料的界面相容性得到改善。      

镀镍PET纤维/环氧树脂复合材料的性能

以PET纤维经超声波化学镀镍制成的导电PET/Ni纤维作填料,与环氧树脂共混,制得导电环氧树脂复合材料.对纤维表面镀层的形态结构及复合材料的导电性、电磁屏蔽性及力学性能进行了深入的研究.结果表明,填充适量(1%～5%,质量分数,下同)的纤维就可以得到导电性能良好的复合材料,同时也具有较好的电磁屏蔽性能,当纤维含量为3%时材料的力学性能也得到改善.     

苎麻纤维表面处理对其复合材料性能的影响

在不同处理时间和功率的条件下,对苎麻纤维表面进行冷等离子体处理。通过分析纤维表面能以及纤维拉伸强度的变化,选取了3组处理纤维与未处理纤维作为复合材料的增强纤维,并且运用模压工艺制备苎麻纤维增强复合材料。经过扫描电镜分析、弯曲强度和剪切强度测试以及单纤维断裂实验,探究了冷等离子体处理对苎麻纤维表面性能及其复合材料性能的影响。结果表明:冷等离子体处理去除了苎麻纤维表面的胶质和杂质,提升了纤维与环氧树脂的粘附功。随着处理时间与功率的增加,复合材料板的力学性能随之提升。与未处理纤维复合材料相比,当处理条件为3min、200W时,复合材料的弯曲强度与剪切强度分别提升了37.0%和30.5%。     

臭氧处理对石墨纤维复合材料性能的影响

为改善石墨纤维和氰酸酯树脂间的界面性能,利用臭氧处理技术对石墨纤维进行表面处理,并采用AFM、XPS和IR对处理前后的石墨纤维表面形貌和组成进行了分析,研究了臭氧处理对石墨纤维/氰酸酯复合材料层间剪切强度和弯曲强度的影响.实验结果表明:臭氧处理提高了碳纤维表面活性,从而改善了石墨纤维/氰酸酯复合材料的界面粘结性能,进而改善了复合材料的界面和力学性能.     

玉米秸秆纤维/脱硫石膏复合材料的性能

采用玉米秸秆纤维作为脱硫建筑石膏的增强材料, 通过力学性能测试实验研究了不同掺量秸秆纤维对石膏基复合材料力学性能的影响, 讨论了秸秆纤维的增强机制。结果表明, 秸秆纤维的掺量为5%时, 试样的抗折强度和抗压强度较空白样分别提高了92.31%和7.14%; 采用碱处理法、 聚丙烯酰胺化学包覆法、 丙烯酸化学包覆法对秸秆纤维进行表面改性, 通过力学性能测试实验和扫描电镜微观形貌观察研究了纤维表面改性对石膏基复合材料力学性能的影响。结果表明, 纤维表面改性改善了复合材料的界面结合状况, 进一步提高了复合材料的力学性能, 丙烯酸化学包覆改性可使脱硫建筑石膏复合材料的抗折强度较未改性玉米秸秆纤维/脱硫石膏复合材料提高55.71%, 抗压强度提高22.99%。      

氧化石墨烯改性玄武岩纤维及其增强环氧树脂复合材料性能

为了改善玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的界面性能,通过偶联剂对氧化石墨烯进行改性,并将改性后的氧化石墨烯引入到上浆剂中对玄武岩纤维进行表面涂覆改性,同时制备了氧化石墨烯-玄武岩纤维/环氧树脂复合材料.采用FTIR表征了氧化石墨烯的改性效果;运用SEM分析了改性上浆剂处理对玄武岩纤维表面及复合材料断口形貌的影响和作用机制.结果表明:偶联剂成功接枝到氧化石墨烯表面;玄武岩纤维经氧化石墨烯改性的上浆剂处理后,表面粗糙度及活性官能团含量增加,氧化石墨烯-玄武岩纤维/环氧树脂界面处的机械齿合作用及化学键合作用增强,界面黏结强度得到改善,玄武岩纤维的断裂强力提高了30.8%,氧化石墨烯-玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度提高了10.6%.     

单向竹原纤维表面改性对其增强不饱和聚酯树脂复合材料性能的影响

采用碱处理、碱-偶联剂联合处理对竹原纤维进行表面改性,通过缝合-模压工艺制备了单向连续竹原纤维/不饱和聚酯树脂(BF/UP)复合材料。研究了不同表面改性方法对BF/UP复合材料静态、动态力学性能、吸水性能等的影响,并用SEM、红外光谱等技术研究了改性处理后纤维的表面及复合材料界面结合情况。结果表明:经过不同表面处理后BF/UP复合材料的性能均有所改善。当采用5wt%碱-3wt%偶联剂联合处理时,BF/UP复合材料综合性能最优,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、剪切强度较未处理的分别提高了34.29%、15.95%、11.26%、29.39%;复合材料存储模量(33℃)较未处理的提高了63.80%,损耗因子有所降低;BF/UP复合材料24h、720h吸水率较未处理的分别减小了55.35%、27.32%。SEM和红外光谱结果表明,改性处理后竹原纤维表面杂质减少,附着了一层偶联剂膜,BF/UP复合材料中纤维与树脂之间的界面结合更好。     

聚碳硅烷纤维的不熔化与SiC纤维制备研究

以聚二甲基硅烷(PDMS)为原料,在高压釜内高温高压反应制备了聚碳硅烷(PCS)先驱体,经熔融纺丝制备了PCS纤维,研究了在190 C下不同不熔化时间对PCS纤维氧化增重、Si-H键反应程度、凝胶含量、氧含量及最终SiC纤维氧含量与性能的影响.研究表明,在不熔化过程中,PCS结构中的Si-H键与氧反应,在PCS分子间形成Si-O-Si交联结构.随着不熔化时间的延长,PCS纤维发生氧化增重、Si-H键反应程度提高、凝胶含量增加,SiC纤维中氧含量也逐渐增加.在不熔化保温3h,制备的SiC纤维强度可达2.52GPa.随着不熔化时间的进一步延长,SiC纤维氧含量增加,其强度逐渐降低.     

Fiber anemometer

Summary The described fiber anemometer permits measuring small constant and variable discharges and velocities of liquid and gas, direction of currents, and the characteristics of turbulence. The lower limit of measurable velocities is fractions of mm · sec^–1. The special features of this anemometer are insensitivity to electrical and magnetic disturbances, and the possibility of taking measurements in chemically agressive media. It can be useful for measurements in hydrodynamics, meterology, oceanography, pneumatics, chemical technology, and low-speed aerodynamics.Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 6, pp. 42–44, June, 1968.     

植物纤维基包装材料中纤维悬浮体流变行为研究

目的 采用可再生的植物纤维机械搅拌制备植物纤维悬浮体系,探究纤维悬浮液的流变性影响因素和体系中纤维的分散与取向,为后续工业化产品的加工和运输设计奠定基础。方法 利用旋转流变仪测试纤维质量分数、长径比（纤维长度）、温度和水溶性高分子等各个因素对体系流变性能的影响。结果 纤维悬浮体系为非牛顿流体,表现剪切变稀现象。溶液的黏度随温度的变化经线性拟合符合Arrhenius方程。纤维质量分数、长径比（纤维长度）的提高均会增加体系表观黏度,促进纤维的分散及网络结构形成,而温度的提高,黏度会呈指数形式减小。加入水溶性高分子PVA和聚丙烯酰胺分散剂均会提高体系黏度,有助于纤维的分散;PVA醇解度越高,亲水基团越多,易与纤维产生更多氢键作用,形成纤维网络结构,有助于后续发泡结构控制,醇解度过高则易凝胶化。阳离子型CPAM有助于改善纤维表面负电荷,破坏纤维静电吸附,使得纤维分散更均匀。结论 纤维质量分数、长径比（纤维长度）、体系温度等因素会影响纤维悬浮液流变特性,水溶性PVA和分散剂聚丙烯酰胺的加入有助于纤维的分散,对工业化纤维浆料配比加工具有参考意义,同时体系的黏流特性有利于生产线浆料输送系统的设备设计...     

Comparison of Tensile Properties of Carbon Fiber,Basalt Fiber and Hybrid Fiber Reinforced Composites Under Various Strain Rates

Applied Composite Materials - Carbon fiber reinforced epoxy (CFRE) and basalt fiber reinforced epoxy (BFRE) are used widely in automotive, navy due to their excellent mechanical performance. In...     

纸张性能和纤维分子结构、纤维形态的相关性研究

目的 通过对纸浆纤维进行不同的碎浆机械作用,研究纤维分子结构、纤维形态与纸张强度性能三者的相关关系。方法 在不同碎浆时间条件下,测量纸张的抗张指数、零距抗张强度、Z向抗张强度等拉伸相关力学性能,并通过生物显微镜、扫描电镜观察纸张内部的纤维形态,采用傅里叶红外光谱和X射线衍射分析纸张中官能团、氢键和结晶度等分子结构的变化规律,从而探究纤维分子结构、纤维形态对纸样性能的影响趋势。结果 随着碎浆时间的增加,纤维结晶度、分子间氢键和纸样拉伸性能均呈现出了先上升后下降的趋势,在14 min时纤维结晶度、分子间氢键含量和纸张的抗张指数均达到最大值,分别为79.63%、43.64%和45.25 N.m/g。结论 一定碎浆时间范围内,纸张的拉伸性能和纤维分子结构(结晶度、分子间氢键等)随纤维尺寸的减小和帚化率的提高呈现出先上升后下降的趋势。     

UHMWPE纤维/碳纤维混杂复合材料性能研究

用层内及层间混杂方式制备了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维/碳纤维混杂复合材料,对复合材料的力学性能、动态力学性能(DMA)及微观形貌(SEM)进行了分析比较.结果表明,层内混杂复合材料的综合性能好于层间混杂复合材料,层内混杂复合材料的冲击强度在UHMWPE纤维相对于碳纤维质量分数为43%时有最大值423.3kJ/m2,层内混杂复合材料的贮能模量(E')、损耗因子(tanδ)和损耗模量(E')明显地向高温方向移动,混杂复合材料的玻璃化温度(Tg)及模量分别比UHMWPE复合材料提高了2倍和3倍.     

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.     

成纤过程对PAN纤维晶态结构的影响

聚丙烯腈(PAN)原丝的晶态结构形成与其在制备过程所经历的传热、传质及力场作用有关,采用X射线衍射、紫外光谱和万能材料试验机等研究了不同外场环境下PAN原丝的晶态结构特征。研究结果表明,低温凝固成纤以传热为主,形成的初级凝胶网络结构物理交联点多,PAN纤维结晶度较大,晶粒尺寸较小;高温凝固成纤以传质为主,凝固剂水的扩散力使得PAN纤维结晶度较小,晶粒尺寸较大。较低温度下随着牵伸倍数的增加,PAN纤维结晶度增大,但晶粒尺寸变化较小。总牵伸一定时,结晶度变化不大,但随着较高温度牵伸倍数的增大,晶粒尺寸增长明显。