环氧树脂/玻璃纤维复合材料加速湿热老化机理研究

为研究环氧/玻璃纤维复合材料加速湿热老化机理,采用恒定温度下改变湿度和恒定湿度下改变温度两种方法对环氧/玻璃纤维复合材料进行湿热加速老化试验,并对复合材料的动力学和力学性能进行测试。根据力学性能、动态热机械性能(DMA)、扫描电镜(SEM)和红外(IR)测试结果分析湿热对环氧/玻璃纤维复合材料树脂基体、纤维和界面的老化作用机理,由试验结果可知,随着老化试验温度和湿度的增加,复合材料力学强度降低越为明显,在温度和湿度两个参数中,湿度对复合材料的强度影响较大,且复合材料湿热老化后性能衰退主要是由界面破坏引起的。     

玻璃纤维长度对聚丙烯/玻璃纤维复合材料力学性能的影响

为了研究玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料中玻璃纤维的保留长度对复合材料力学性能的影响,采用在线混炼注塑一步法制备质量分数为20%的玻璃纤维增强聚丙烯(PP/GF)复合材料。通过改变螺杆结构制备出2种不同的PP/GF复合材料制品。结果表明:螺杆的剪切强度越小,制品中保留的玻璃纤维长度越长;随着玻璃纤维保留长度的增加,玻璃纤维与基体间的黏结界面增加,拔出时需要克服更大的界面结合力;降低螺杆对玻璃纤维的剪切强度,有利于提高玻璃纤维的保留长度,得到更高性能的PP/GF复合材料。     

玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究

本文以环氧树脂为基体,经改性过的短切玻璃纤维为增强材料,制备了玻璃纤维增强环氧树脂(GF/EP)复合材料。探究了玻璃纤维与环氧树脂配比、固化条件对GF/EP复合材料力学性能的影响。结果表明:当玻纤用量为20%、固化温度为120℃、固化时间为3.0 h时制备的GF/EP复合材料拉伸强度约为38.52 MPa、冲击强度约为6.46k J/m2;GF/EP复合材料经60℃、5%的食盐水浸泡48 h后力学性能下降,SEM显示纤维与树脂的粘结界面经腐蚀后被破坏。     

环氧树脂对玻璃纤维/水泥复合材料界面性能的影响

在细观单纤维拔出实验基础上,利用ANSYS有限元程序,结合生死单元方法,对环氧树脂接枝处理的玻璃纤维/水泥基复合材料纤维拔出行为进行数值模拟,获得了界面理想结合/界面非理想结合下的拔出荷载-位移曲线。讨论了环氧树脂光滑接枝与粗糙接枝对玻璃纤维/水泥基复合材料界面强度的影响,研究表明,环氧树脂接枝不仅具有良好的界面结合性,还具有良好的机械嵌合性。     

夜光环氧树脂/玻璃纤维复合材料研究

将夜光剂添加到环氧树脂(EP)中,采用多层复合拉挤成型制得了夜光EP/玻璃纤维复合材料,研究了复合材料的夜光性能、耐水发光性能及力学性能。结果表明,夜光剂的用量在10份左右、表层厚度为0.10 mm时,复合材料具有长余辉、耐水冲洗、黑夜白天交替的发光性能。     

RTM制备玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能分析

以环氧树脂为基体,短切玻璃纤维和玻璃纤维布为增强材料,通过RTM工艺制备了玻璃纤维增强环氧树脂(GF/EP)复合材料,并研究了RTM工艺制备玻璃纤维布增强环氧树脂(L-GF/EP)和短切玻璃纤维增强环氧树脂(S-GF/EP)复合材料的拉伸和弯曲性能,分析了开孔对两种复合材料拉伸性能的影响。结果表明:在拉伸过程中,开孔试样因孔边产生的应力集中,导致其拉伸强度与无孔试样相比下降了30%左右;玻纤铺层类型的不同对复合材料的力学性能具有显著影响;L-GF/EP复合材料内部结构完整,在载荷作用下,复合材料的弯曲断裂呈现一定的假塑性断裂模式,达到弯曲极限挠度值后,出现一定程度的回弹现象,其力学性能优于S-GF/EP复合材料。     

环氧树脂/CTBN复合材料的力学性能

采用端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)对环氧树脂增韧改性,通过扫描电子显微镜观察了环氧树脂/CTBN复合材料的相态形貌,分析了增韧机理,测试了复合材料的力学性能。CTBN对环氧树脂的增韧机理是剪切变形与"钉扎"机制共同作用的结果;当CTBN添加量为15phr时,环氧树脂/CTBN的综合性能最佳,剪切强度、拉伸强度、悬臂梁缺口冲击强度分别为16.8MPa,28.4MPa,17.53kJ/m2;CTBN可与环氧树脂反应并嵌入其中,与环氧树脂随着固化反应的进行形成两相结构。     

特殊环境对玻璃纤维/EP复合材料典型力学性能的影响

采用自制环氧树脂和玻璃纤维布制造特高压换流阀用层压复合材料.将复合材料分为3组,分别进行热(TA)、冷热冲击(CTSA)和湿热(WHA)3种试验环境条件下老化试验.在这3种试验环境条件下,分别测试了复合材料抗拉、弯曲、冲击力学性能.根据试验结果,研究了特殊环境对玻璃纤维/环氧树脂复合材料典型力学性能的影响,并分析了环境...     

高温高压湿热处理对环氧树脂复合材料电性能的影响

本文研究了多官能度环氧树脂（WHUT—170）、TDE-85和E-51环氧树脂／玻璃纤维复合材料经高温高压湿热处理后的电学性能。结果表明：WHUT-170复合材料具有高的湿热绝缘性能,样品在175℃、140MPa的水压下处理2h后,复合材料的体积和表面电阻率分别为1．1×10^10Ω·cm和5．0×10^8Ω,均比TDE-85和E-51树脂复合材料的高出1个数量级;WHUT-170复合材料的介电常数和介电损耗明显低于其它体系。     

表面改性处理对氧化铝/环氧树脂复合材料力学性能的影响

对未改性和表面偶联处理的氧化铝颗粒填充环氧树脂复合材料(颗粒体积分数为20%,35%和40%)的力学性能进行对比研究.通过对改性前后复合材料结构的均匀性和抗拉伸性能的分析得出以下结论:添加了偶联处理后的氧化铝颗粒使复合材料的均匀性、断裂强度和弹性模量都有了较大程度的提高.原因在于对颗粒的表面偶联改性处理使颗粒间存在的黏聚吸附力下降,增加了颗粒与树脂基体间的结合力,使氧化铝颗粒能够在树脂基体中达到很好的分散状态.采用扫描电镜分析手段对样晶断口形貌的分析说明材料内部界面问的结合状态以及颗粒在基体中的分布状况.     

碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能影响因素的研究

本文研究了碳纳米管在环氧树脂中的分散方式及碳纳米管长度对环氧树脂复合材料力学性能的影响,并对单壁与多壁碳纳米管分别制备的环氧树脂复合材料的力学性能进行了分析探讨。本实验条件如下:搅拌时间为8h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比1h时增加41%、22%和38%;超声波处理时间为4h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比处理1h时增加143%、30%和45%,但超声波处理时间不宜过长,否则会破坏碳纳米管表面,导致性能下降。短碳纳米管在环氧树脂中的分散性较好,对环氧树脂复合材料的增强效果较好。长碳纳米管对提高复合材料的韧性有利。与长度为50μm时相比,碳纳米管长度为2μm时制备的环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度高49.2%和45.3%,但断裂伸长率低33%。与单壁碳纳米管相比,多壁碳纳米管与环氧树脂的界面结合力更好,更适于做环氧树脂增韧材料。相同实验条件下多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的冲击强度、断裂伸长率和拉伸强度较单壁碳纳米管/环氧树脂复合材料可分别提高31%、24%和28%。     

湿热对RGO/PEG/PLA复合材料结晶及力学性能的影响

采用动态灌注法制备氧化还原石墨烯(RGO)/聚乙二醇(PEG)复配成核剂,再利用双螺杆挤出机熔融共混制备一系列RGO/PEG改性PLA复合材料;并在模拟湿热环境下进行老化实验,再利用SEM、WAXD、DSC、POM和万能试验机对老化前后试样的断面形貌、结晶及力学性能进行测试分析。结果表明,RGO/PEG含量在0. 5%时,PLA基复合材料的断面更为粗糙,裂纹深度增加;经老化处理后,PLA基复合材料的界面呈现出模糊的交联结构。老化前,RGO/PEG含量在0. 5%时,PLA基复合材料的结晶度(X_c)达到最大值29. 4%,比纯PLA提高了18. 89%;其拉伸强度达到59. 45 MPa,比纯PLA的增加了6. 88%。与未老化的相比,老化处理后的PLA基复合材料的Xc均有所提高;而RGO/PEG含量为0. 5%的PLA基复合材料经老化处理后拉伸强度为59. 98 MPa,比老化后的纯PLA提高了1. 9%。     

螺旋石墨烯/环氧树脂复合材料的力学性能

采用分子动力学方法研究了螺旋石墨烯/环氧树脂复合材料(HGs/epoxy)的力学性能,并和纯环氧树脂体系(epoxy)进行了比较。结果表明,与epoxy体系相比,相同交联度的HGs/epoxy体系具有更高的杨氏模量。此外,螺旋石墨烯内外径的大小对HGs/epoxy体系整体力学性能也有显著的影响。通过调整螺旋石墨烯的内外径,HGs/epoxy体系沿X、Y、Z方向的杨氏模量分别能达到3.93、4.18和3.65 GPa,相对于epoxy体系提高了42.91%,52%和32.73%。由于极性基团的相互作用,氧化螺旋石墨烯与环氧树脂基体间存在着更强的界面结合能力,这有助于提高HGs/epoxy复合材料的整体力学性能。为制备新型环氧树脂基复合材料提供了理论支撑。     

S-玻璃纤维/环氧树脂复合材料压缩破坏机理

本文考察了玻璃纤维/环氧树脂单向复合材料的压缩破坏机理,简述了复合材料组分的压缩破坏模式,研究了组分性能对复合材料压缩行为的影响,韧性基体复合材料的压缩破坏模式为剪切失稳,而刚性基体复合材料的压缩破坏形式为横向开裂.     

环氧树脂/玻璃纤维复合材料性能研究与应用

研究了环氧树脂(EP)/玻璃纤维(GF)复合材料的力学性能。结果表明,EP/GF复合材料的常规性能和耐热性较好,夹层结构的滚筒剥离强度高,树脂具有韧性,扫描电镜分析发现复合材料界面粘接情况良好。该预浸料已用于直升机次承力结构。     

玻璃纤维/环氧树脂复合材料表面金属化工艺研究

提出一种在玻璃纤维/环氧树脂复合材料表面化学镀镍的简化工艺,首先在复合材料表面引入含有镀镍短纤维的过渡层,复合材料与过渡层共固化成型。通过机械粗化、酸化、化学镀工艺成功地在玻璃纤维/环氧树脂复合材料表面沉积一层连续致密的Ni-P镀层。采用超景深显微镜观察化学镀后镀层的表面形貌,并采用SEM对镀层截面特征进行观测。系统地研究了化学镀时间、装载量对镀层表面形貌、镀层厚度与镀层沉积速度的影响规律,并测量了复合材料/镍镀层界面结合强度。试验结果表明,当化学镀时间为8 h、装载量为1.25 dm2/L时,镀层厚度能达到38.96μm,镀层结合强度达到8.45 MPa。     

PVC/粉煤灰/玻璃纤维复合材料力学性能的研究

采用粉煤灰填充PVC,并添加玻璃纤维对复合材料进行增强。结果表明:在PVC中填加未经处理的粉煤灰后,体系力学性能随粉煤灰含量的增加而下降。用硅烷偶联剂和硬脂酸对粉煤灰进行表面处理后,共混体系的力学性能有所提高,且硅烷的处理效果要好一些。用玻璃纤维对该复合体系进行补强,填充量为8phr时,补强效果最佳。     

导电炭黑对玻璃纤维增强环氧树脂复合材料电性能的影响

以导电炭黑填充玻璃纤维增强环氧树脂复合材料,通过测定复合材料的静电屏蔽电压、静电衰减时间、表面电阻率数值,对影响电性能的几个主要因素进行了研究。结果表明,导电炭黑填充复合材料的防静电效果显著,导电炭黑适宜用量为1.1~1.2份,粒度为7~9 nm;填充时,将导电炭黑直接加入到环氧树脂体系中,然后用高速分散机搅拌10~15 min。     

温度和湿热对玻纤复合材料力学性能的影响

采用真空辅助树脂传递模塑工艺(VARTM)制备了玻纤增强复合材料,测试表征了复合材料在不同温度及湿热环境下的力学性能的变化规律,简单分析了玻纤增强复合材料在不同条件下力学性能变化的原因,结果表明,在-50~150℃范围内,随着温度的升高,玻纤增强复合材料的力学性能呈下降趋势,其下降主要是由树脂的性能变化引起的;长时间的湿热环境也可引起力学性能的降低,这主要是由树脂与纤维的界面受到破坏引起的。温度和湿热对玻纤复合材料力学性能的影响研究为玻纤增强复合材料在工程上的应用提供了技术支撑。