不同尺寸异形纤维对复合材料性能的影响

自行设计、委托加工了几组不同形状、不同尺寸的纺丝模口,生产出相应的纤维,并用该纤维与PE-起,制备相应的复合材料,研究了纤维对其增强复合材料性能的影响.结果表明:无论是圆形纤维、还是各种异形纤维,其纤维/PE复合材料的断裂强度均明显高于纯PE的断裂强度,纤维材料的加入明显提高了基体的断裂强度;在复合材料中,横截面积相等的异形纤维和圆形纤维,长度相等时,它们的体积也相等,但异形纤维表面积大于圆形纤维,所以异形纤维和基体的结合力更大,更能增强复合材料的强度.     

纤维复合材料及其混杂结构的冲击性能研究

本文用仪器化冲击试验机研究了纤维复合材料及其混杂结构的冲击性能，分析了碳纤维，玻璃纤维复合材料在冲击载荷下的能量性质（含冲击能和韧性指数）及断裂特性，引入了动弯曲强度σd来评定复合材料在Charpy冲击试验中的强度性能，并与以往加载方式相近的三点弯曲试验结果作了比较。     

生物质纤维基包装复合材料的研究现状

目的综述纤维基复合材料在包装中的应用和研究现状。方法介绍国内外生物质纤维基复合材料在发泡型材料、薄膜、板材等不同种类包装材料中的应用现状,分别总结各类包装材料使用的基材及制备工艺,比较不同纤维基复合材料的性能差异,指出复合材料在制备工艺及性能上的不足,并展望纤维基包装复合材料的发展前景。结果纤维素具有天然的化学结构,使纤维基材料具有良好的力学性能、阻隔性、可降解性,较好地应用在不同包装材料中。结论纤维基复合材料具有性能优良、可生物降解、经济环保等特点,在包装领域具有较大发展潜力,在原料的选择、制备工艺绿色化及性能的可控性等方面还有较大的研究空间。     

自然纤维表面处理对自然纤维复合材料性能的影响

通过实验研究了以稻草为主要原料的自然纤维复合缓冲材料制作过程中,自然纤维表面处理对复合材料性能的影响.研究结果表明:将稻草纤维在温度为40～50℃,浓度为4%～6%的NaOH溶液中进行表面处理,制备的纤维复合材料具有最佳的力学性能.     

纤维类型对纤维增强SiC基复合材料性能的影响

对比了采用先驱体浸渍法制备的三种不同纤维增强SiC基复合材料的性能差异,并从材料的微观结构特征入手分析了差异产生的原因。通过研究发现,采用Hi-Nicalon纤维增强的SiC基复合材料具有较好的性能,单向复合材料弯曲强度达到703.6 MPa, 断裂韧性达到23.1 MPa·m1/2;采用国产吉林碳纤维(JC)制备的SiC基复合材料也具有较好的性能,弯曲强度为501.1 MPa,断裂韧性为13.8 MPa·m1/2。      

太阳辐照对芳纶纤维及其复合材料性能的影响

选择K49和F-Ⅲ两种芳纶纤维及其5224A环氧树脂基复合材料为研究对象,以单丝拉伸强度、FTIR、DSC、SEM、复合材料力学性能和介电性能作为表征手段,研究太阳辐照对芳纶纤维的结构性能以及芳纶/环氧复合材料的结构透波性能的影响作用。结果表明:K49在辐照过程中表现出显著的自我屏蔽效应,400h的强度保持率为82%,F-Ⅲ未观察到明显的自我屏蔽效应,强度保持率为50%。辐照前后的FTIR,XPS,DSC,SEM结果证明纤维表层出现了降解,氢键破坏与结晶度下降是引起纤维性能下降的主要原因。太阳辐照前后复合材料的性能测试结果证明辐照对材料的性能无明显影响,辐照后复合材料的弯曲、层间剪切和介电性能基本无变化,拉伸强度略有升高,压缩强度轻微下降,K49/5224A的压缩强度下降了11.8%,F-Ⅲ/5224A的压缩强度下降了6.6%,这主要是由于太阳辐照老化仅引起复合材料表面树脂基体轻微降解所造成的。     

纤维掺量对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料动态压缩性能的影响

为探究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)的动态本构关系及纤维体积掺量对聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料(PVAFRCC)动态力学性能的影响,基于Φ80 mm霍普金森压杆(SHPB)装置分别对不同纤维体积分数(Ovol%、0.5vol%、1vol%、1.5vol%、2vol%)的PVAFRCC试件进行冲击压缩试验,得到各类型材料在不同应变率下的应力-应变曲线。结果表明:在约110～270 s~(-1)的应变率范围内,与纤维掺量0vol%的基体(PVAFRCC-0)相比PVA纤维的掺入对动态强度增强因子(μ_(DIF))、冲击韧性和抗破碎能力有明显提高作用,并随纤维掺量的增加而进一步增强;掺2vol%PVA纤维UHTCC(即PVAFRCC-2)试件的μ_(DIF)和冲击韧性与基体相比分别提高了约33%～37%和27%～33%,其破碎产物的平均粒径是基体破碎产物的5.9～6.8倍。基于Weibull分布理论提出了适用于掺2vol%PVA纤维UHTCC试件的动态压缩本构模型。     

木纤维-聚乳酸复合材料性能与聚乳酸性能的相关性

用高速混合-平板热压法制备了70%木纤维含量的木纤维-聚乳酸(WF-PLA)复合材料,研究了不同聚乳酸(PLA)对WF-PLA复合材料的耐水性、弯曲强度和弯曲模量、PLA分子量及热性能的影响。结果表明,PLA与木纤维复合后,弯曲模量明显增加,复合材料中PLA分子量和熔融温度明显下降;PLA性能对WF-PLA复合材料性能影响显著,WF-PLA复合材料中PLA分子量随PLA原料分子量下降而下降,高分子量PLA制备的WF-PLA复合材料耐水性更好,弯曲强度和弯曲模量更高;在PLA改性时,应避免引起PLA分子量下降。     

添加不同生物质对无灰煤基活性炭结构及性能的影响

通过在无灰煤中添加不同生物质(玉米芯或松木屑),制备双电层电容器用活性炭电极材料，探究生物质对无灰煤基活性炭结构和电化学性能的影响。采用SEM、XRD、FTIR、N₂吸脱附表征其结构和组成，通过循环伏安、恒流充放电及交流阻抗测试其电化学性能。从生物质组成成分来看，添加高纤维素含量的生物质更有利于中孔的发育，使活性炭的孔隙结构更加完善。高纤维素半纤维素含量能够有效降低碳材料的电荷转移电阻和物质扩散阻力，使离子在孔结构之间的传输更加迅速。向无灰煤中添加玉米芯时，比电容提升45%,电荷转移电阻降低65%;向无灰煤中添加松木屑，比电容提升30%,电荷转移电阻降低35%,证明添加高纤维素含量的生物质更有利于活性炭的结构完善和电化学性能提升。     

橡实壳纤维/聚乳酸复合材料的结构与性能研究

采用熔融挤出法制备了橡实壳纤维(AH)/聚乳酸(PLA)二元复合材料。通过对复合材料力学性能测试、吸水性、MIR、SEM、DMA和TG的分析,研究了橡实壳含量对材料的力学性能、疏水性能和热性能的影响。研究表明,复合材料具有较强的疏水性,尽管AH和PLA两者之间具有较差的相容性,但复合材料具有优异的力学性能、熔融流动性能和热稳定性能。     

碳化硅纤维增强典型复合材料的制备工艺研究现状

概述了近年来碳化硅（SiC）纤维增强金属基（A1、Ti）及陶瓷基（SIC）复合材料的研究现状，重点阐述了制备工艺及其优缺点，并针对目前存在的问题提出了今后的研究方向。     

Relationship between the Processing,Structure, and Properties of Microfibrillar Composites

The relationship between processing, morphology, and properties of polymeric materials has been the subject of numerous studies of academic and industrial research. Finding an answer to this question might result in guidelines on how to design polymeric materials. Microfibrillar composites (MFCs) are an interesting class of polymer–polymer composites. The advantage of the MFC concept lies in developing in situ microfibrils by which a perfect homogeneous distribution of the reinforcement in the matrix can be achieved. Their potentially excellent mechanical properties are strongly dependent on the aspect ratio of the fibrils, which is developed through a three-stage production process: melt blending, fibrillation, and isotropization. During melt blending, the polymers undergo different morphological changes, such as a breakup and coalescence of the droplets, which play a crucial role in defining the microstructure. During processing, various parameters may affect the morphology of the MFCs, which must be taken into account. Besides the processing parameters, the microstructure of the composite is dependent on the composition ratio of the blend and viscosity of the components, as well as the dispersion and distribution of the microfibrils. The objective here is to outline this importance and bring together an overview of the processing–structure–property relationship for MFCs.     

碳纤维增强碳化硅陶瓷复合材料的研究

使用ＣＶＤ技术提高纤维增强陶瓷基复合材料的密度是很困难的,因为它很难使反应气体完全渗入到基体里面,这是由于“瓶颈”效应所致,即ＣＶＤ过程阻塞了基体表面的小气孔,进而封闭了通向大气孔的入口,为此提出了一种新的方法位控ＣＶＤ（ＰＣＣＶＤ）,来克服上述通过控制反应气体通道位置试样的加热位置,从而达到控制沉积位置,使沉积界面始终处于开孔状态,使用ＰＣＣＶＤ技术制造的Ｃ／ＳｉＣ复合材料,实际密度可达到其理论     

碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料的研究进展

对碳化硅纤维（SiCf)增强陶瓷基复合材料（CMCS）的研究现状与进展作了较系统的论述。讨论了SiCf增强CMCS的界面层作用,热膨胀系数不匹配对材料的影响,高温抗蠕变抗疲劳性能及抗氧化性能等。最后指出了SiCf增强CMCS作为高温结构陶瓷材料的研究方向以及尚等解决的问题。     

干法纺聚酰亚胺纤维氧化处理及其对结构性能的影响

以H2O2为湿化学处理液,利用扫描电镜、热重分析仪、纤维检测系统、单纤维电子强力仪、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、X射线粉末衍射仪分别研究了H2O2氧化对干法纺聚酰亚胺纤维浸润性能、微观形貌、热失重性能、直径及力学性能、化学结构、表面元素含量和微观聚集态结构的影响。结果表明,H2O2氧化后,纤维表面凹凸不平,比表面积及粗糙度增加,局部发生刻蚀,引入了活性基团,表面能提高,O/C比值增加,浸润性能得到改善,且随着H2O2浓度或温度提高、处理时间延长,浸润性能改善趋势加快,热失重性能保持较好,直径及力学性能略微下降。表面氧化使纤维化学结构变化不大,微观聚集态结构发生改变,非结晶区比例上升,采用适当的H2O2处理工艺,有助于聚酰亚胺纤维表面进行功能化改性。     

纤维热氧-接枝处理与基体改性对CF/VE复合材料力学性能的影响

针对碳纤维增强乙烯基酯树脂(CF/VE)复合材料界面性能薄弱的问题,通过热氧-接枝的方法对碳纤维表面进行改性,通过添加偶联剂改性树脂,并采用真空辅助成型工艺制备了CF/VE复合材料。通过纤维扫描电镜(SEM)表征和CF/VE复合材料力学性能测试、动态力学测试、界面粘结参数计算以及界面的微观表征验证改性方法的效果。SEM测试表明改性后纤维比表面积和粗糙度提高;TGA测试表明碳纤维氧化温度大于210℃,且氧化温度在600℃时,CF/VE复合材料综合性能最佳;CF/VE复合材料界面性能随隅联剂质量浓度的增大先提高后降低,且在其质量浓度为1%时,层间剪切强度最大,相对于未改性CF/VE复合材料的提高了74.3%;动态力学性能测试(DMA)表明改性CF/VE复合材料的玻璃化转变温度Tg较未改性的提高了约10℃;界面粘结参数A和α的定量计算表明改性CF/VE复合材料界面性能得到较大改善。     

新型水性上浆剂对碳纤维及其复合材料界面性能的影响

使用新型水性上浆剂O3PPA对碳纤维表面进行改性处理,使用聚己内酰胺树脂为基体制备碳纤维/聚己内酰胺树脂复合材料,使用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜(SEM)、纤维强伸度仪(XQ-1A)、万能材料试验机等手段表征改性后的碳纤维和碳纤维/聚己内酰胺树脂复合材料。结果表明,O3PPA的最佳上浆质量分数和吸附量分别为1%和5 mg/g。经O3PPA处理的碳纤维单丝的断裂强度提高了12%,碳纤维短丝在聚己内酰胺树脂中的分散性明显提高。而经O3PPA处理的碳纤维/聚己内酰胺树脂复合材料,其弯曲强度和层间剪切强度比未处理分别提高了35%和46%。     

超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料的研究现状

介绍了超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料的发展、制备和应用,指出了今后超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料的研究方向.     

钨对铜基粉末冶金摩擦材料摩擦磨损性能的影响

为了研究钨对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,制备了钨含量分别为0%、3%、6%、9%的铜基摩擦材料,并在环-块摩擦试验机上进行了摩擦磨损性能的实验。结果表明,在钨含量小于3%以下的范围内,钨可以使铜基摩擦材料的硬度小幅提高,含量超过3%后反而使硬度有所降低。随着钨含量的增加,铜基摩擦材料的摩擦磨损性能得到了显著改善。