长玻纤增强PVC/PP复合材料性能的研究

通过熔体浸溃工艺制备了长玻纤PP母粒,然后与高流动PVC共混制备长玻纤增强PVC/PP复合材料,通过常规力学性能、维卡软化温度、扫描电子显微镜(SEM)和动态力学性能(DMA)等表征手段,系统研究了长玻纤(GF)含量对PVC/PPGF复合材料的力学性能和耐热性能的影响.结果表明:玻纤与树脂有一定的粘接,纤维在基体树脂中起到了较好的承载作用,随着复合材料中长玻纤含量的增加,复合材料的力学性能和耐热性能均呈明显的增长趋势.     

微孔发泡PP的拉伸性能及失效机理研究

通过改变拉伸速率及拉伸应变,对微孔发泡PP材料拉伸过程中的泡孔变形情况进行了观测,分析了在不同拉伸速率下泡孔的变形过程及对力学性能的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM),研究了微孔发泡PP材料的拉伸失效机理。     

液相法制备CNTs/PP复合材料的摩擦性能

采用液相及热压成型法制备碳纳米管/聚丙烯复合材料,对其进行摩擦磨损测试,观察磨损表面形貌研究其摩擦机理。结果表明:超声分散可将2.0 wt%范围内的碳纳米管均匀分散在聚丙烯基体中,碳纳米管的加入可减小复合材料的摩擦系数、降低磨损率,有效地改善聚丙烯基复合材料的摩擦性能。当碳纳米管加入量为2.0wt%时,复合材料具有良好的摩擦性能:摩擦系数0.380、磨损率仅有3.47×10-8mm3/N·m,分别比聚丙烯降低了18.6%和57.7%。这主要归因于均匀分布的碳纳米管具有自润滑效应及良好的导热性,可有效地减小复合材料的摩擦系数,提高热稳定性,从而有效改善耐磨性;碳纳米管的添加使复合材料从粘着磨损转向磨粒磨损与疲劳磨损。     

中空玻璃微珠改性PP泡沫复合材料的发泡效果和力学性能

先用硅烷偶联剂(KH550)对中空玻璃微珠(HGB)进行表面预处理,然后采用型内二次发泡工艺制备了中空玻璃微珠(HGB)改性聚丙烯(PP)泡沫复合材料,研究了HGB质量分数对泡沫复合材料发泡效果、界面结合性能及力学性能的影响。结果表明:HGB的加入能显著改善发泡效果,当HGB质量分数为15%时,能够获得泡孔分布均匀、泡孔直径细小的闭孔结构,泡沫复合材料的力学性能最佳,冲击韧度、抗弯强度和压缩强度分别为25.6kJ·m-2,11.2 MPa和17.6MPa;KH550表面预处理增强了HGB与PP基体之间的界面结合性能,且对泡壁强度起到了显著增强效果。     

金属复合板界面剪切强度与组元性能关系的研究

通过测定不同金属复合板中基材及复材纯组元材料的拉伸性能、剪切性能及显微硬度,统计给出了组元材料拉伸性能与剪切性能之间的关系,建立了抗拉强度与显微硬度之间的关系。通过数据回归建立了金属复合板界面剪切强度与基、复材纯组元性能之间的关系式,利用该关系式可以对金属复合板的界面剪切强度进行预测。结果表明,界面结合良好的金属复合板界面的剪切强度与基、复材组元的力学性能有直接的关系。     

Z-pin增强陶瓷基复合材料拉伸性能及损伤研究

研究Z-pin横向增强平纹编织陶瓷基复合材料的拉伸件能及损伤.碳纤维平纹编织物和碳纤维Z-pin制备的预制体,通过化学气相渗透(chemical vapor infiltration,CVI)工艺制成Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料.采用单轴拉伸试验及加一卸载试验研究材料拉伸力学性能参数及破坏机理.结果表明,Z-pin嵌入引起的面内纤维断裂、损伤以及弯曲变形,降低了平纹编织陶瓷基复合材料的抗拉强度;Z-pin增强平纹编织陶瓷基复合材料抗拉应力应变曲线具有非线性特性;卸载再加载过程中损伤基本没有增加,残余应变与卸载应力成二次关系,卸载模量与卸载应力成Boltzmann关系.     

碱处理剑麻纤维/聚丙烯复合材料的性能研究

选用氢氧化钠溶液对剑麻纤维(SF)进行表面改性,采用注塑成型的方法制备SF/聚丙烯(PP)复合材料,借助扫描电镜(SEM)观察碱处理效果及剑麻纤维在聚丙烯基体中的分散性,通过力学性能和摩擦磨损性能测试研究不同含量SF对复合材料性能的影响。结果表明:氢氧化钠质量分数为10%时可获得最佳的纤维处理效果,但仅用碱处理未在纤维与基体之间形成有效的化学结合。随着SF含量的增加,复合材料的拉伸强度和弹性模量增加,摩擦因数和磨损率下降,SF质量分数为20%时拉伸强度和弹性模量达到最大值,SF质量分数为10%时摩擦因数和磨损率达到最小值。     

复合材料胶铆混合修理的拉伸性能研究

为研究不同修理方法以及不同损伤尺寸对复合材料层合板拉伸性能的影响,针对复合材料飞机蒙皮,设计了无损板、60 mm与30 mm损伤孔径的胶接修理板和胶铆混合修理板五组试验件,并对这五组结构件进行静强度拉伸试验及失效机理分析.建立试验件的三维有限元仿真模型,分析无损板和四组修理件的破坏强度、破坏模式、应力分布、应力大小和危...     

氧化镧改性树脂基复合材料摩擦学性能研究

为克服树脂基制动材料易产生热衰退而失效的问题,在热压成型的树脂基制动摩擦材料加入氧化镧进行改性。通过正交试验方差分析获得摩擦学性能较优的配方,通过X-DM摩擦试验、磨损表面形貌分析等手段探讨氧化镧对材料在不同温度下的摩擦学性能的影响,并探讨其摩擦磨损机制。结果表明:摩擦材料配方组分及质量分数分别为氧化镧21. 6%、酚醛树脂12. 9%、硅酸铝纤维12. 9%、竹纤维2. 6%,其他填料50%时可获得较优的摩擦磨损性能;加入适量的氧化镧不仅能够稳定低温、高温摩擦因数,还能降低磨损率,减少热衰退的产生;在树脂基制动摩擦材料中加入适量的氧化镧后,其磨损形式由磨粒磨损为主转变为黏着磨损为主,且磨损表面出现大面积连续的摩擦膜。     

共混法制备酚醛树脂基纳米坡缕石复合材料及其摩擦学性能

用溶液共混法制备了纳米坡缕石/桐油-酚醛复合树脂(M-P/TPF),用TEM电镜表征了纳米分散状态和SETARAM TG-DSC92-16热分析仪对M-P/TPF、原位法制备的S-P/TPF以及纯TPF的耐热性进行对比分析,并将各树脂制成的摩擦材料在DMS-1摩擦材料试验机上进行了摩擦性能测试。结果表明:含质量分数0.7%纳米坡缕石复合M-P/TPF中的纳米粒子有较好的分散性,在600℃时的热失重较TPF下降6%而略高于S-P/TPF。M-P/TPF摩擦试样的抗热衰退能力与S-P/TPF相当,比TPF提高近50℃,具有较好的摩擦学性能。     

SiC颗粒增强铝基复合材料的制备及性能

利用粉末冶金法制备出了SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al),研究了SiC颗粒添加量对复合材料布氏硬度、抗拉强度及显微结构的影响。结果表明:SiC颗粒在基体材料中分布均匀,界面清晰;SiCp/Al复合材料的硬度与抗拉强度随SiC颗粒含量的增加先升高后降低,在SiC颗粒添加量为7 Wt%时,硬度与抗拉强度达到最大值,分别为89.4HBS与311MPa。     

聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材料的电子束辐照改性

采用熔体插层法在双螺杆挤出机中制备了聚丙烯/有机蒙脱土（PP/OMMT）纳米复合材料,讨论了电子束辐照处理对纳米复合材料性能的影响.结果表明：通过辐照处理,可以使PP基体与纳米填料的相容性增加,两者之间的界面相互作用得到了加强,材料的弹性模量上升,断裂伸长率明显下降,整体强度有所上升,材料缺口敏感性增加,缺口冲击强度下降.     

碳化硼增强铝基复合材料的摩擦磨损性能

为了比较两种含量不同的碳化硼颗粒增强铝基复合材料的摩擦学性能,将其加工成销试样,在多功能摩擦磨损试验机上分别与钢盘试样进行对比摩擦磨损试验,重点研究了接触载荷和相对滑动速度对两种复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明:碳化硼增强铝基复合材料的磨损量随载荷与相对滑动速度的增大而增大,而摩擦因数随载荷与相对滑动速度的增大而减小,较高碳化硼含量的复合材料的耐磨性能比较低含量的复合材料好.     

石英粉填充聚四氟乙烯复合材料的蠕变性能

以石英粉为填料,通过机械混合和冷压烧结的方法制备石英粉填充改性聚四氟乙烯复合材料,研究复合材料的硬度、抗拉强度、压缩与回复性能和长期压缩蠕变性能.借助SEM探讨拉伸断面的微观结构.结果表明:加入适量的石英粉可以提高复合材料的硬度、抗蠕变性能,改进PTFE压缩与回复性能;但由于存在相界面缺陷,复合材料的抗拉强度降低.当粉石英质量分数在20%-30%之间时,其综合性能能够满足密封材料的要求.     

聚四氟乙烯对聚丙烯复合材料等通道转角挤压加工性的影响

研究了聚四氟乙烯（PTFE）对聚丙烯（PP）共混物固态等通道转角挤压（ECAE）加工性及性能的影响.结果表明：在PP中加入少量（小于2%的质量分数）PTFE使PP共混物的摩擦因数从纯PP的0.32减小到0.28,ECAE加工挤出压力从纯PP的130 MPa降低到115 MPa;含有少量PTFE的PP共混物使ECAE加工挤出过程更容易,挤出更稳定,其挤出物呈现出较好的形变均匀性,因此,PTFE对PP共混物的固态ECAE加工具有较大的促进作用,少量PT-FE的加入对PP共混物的力学性能影响较小.     

PP/POE/滑石粉复合发泡体系的制备与性能研究

本文通过二次开模法和松退法注射成型工艺制备出PP/POE/滑石粉复合发泡体系。研究了两种成型方法对该复合发泡体系的力学性能和密度的影响,并用扫描电镜对其微观形貌进行了表征。结果表明,对PP/POE/滑石粉复合发泡体系的力学性能而言,采用二次开模法比松退法要好。由SEM扫描照片可知,二次开模法比松退法制得的复合发泡体系具有更高的泡孔成核率,同时泡孔直径较小,分布较均匀。     

表面改性剂处理纳米SiO_2填充改性聚丙烯研究

利用比表面积法和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)研究了表面改性剂KH560对纳米SiO2的影响,结果表明,表面改性剂处理纳米SiO2有较好的分散效果。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测对PP/纳米SiO2复合材料的结构和性能进行了研究。结果表明:纳米SiO2对PP有异相成核作用,当纳米SiO2含量为2%时,复合材料的综合力学性能好。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP中,从而起到良好的改性作用。     

复合铸造法制备纳米碳管增强镁基复合材料的研究

采用复合铸造的方法制备了碳纳米管(CNTs)增强镁基复合材料；对其力学性能进行了测试，并对显微组织进行了观察和分析。用透射电镜(TEM)和能谱(EDS)方法对CNTs涂覆层的界面结构和成分进行分析，探讨了CNTS对镁基复合材料的增强机理及作用机制。试验结果表明：加入CNTs后，复合材料的抗拉强度比基体最高可提高150％以上，延伸率最高可提高30％以上，平均弹性模量可增加近80％，硬度可升高6HB；采用化学镀镍方法可在CNTs表面获得均匀的涂覆层，改善CNTs与基体的润湿和结合状况，提高CNTs对镁基材料的增强效果。CNTs对镁基材料具有较好的增强效果，能明显细化晶粒组织．促使复合材料的位错密度增加，大幅度提高复合材料的抗拉强度、延伸率、硬度和平均弹性模量。但在本文试验条件下，CNTs的加入量不能太高，否则，因CNTS难以分散而使复合材料的性能大幅下降。     

高铝锌基合金的力学性能与显微组织研究

研究了五种不同铝含量(30％～50％)的锌基合金在室温、100℃和200℃时的力学性能及影响因素。结果表明：高铝锌基合金的组织为初生α‘相枝晶和α与η相的共析体及少量ε相、Mn相和共晶体等。随着合金中含铝量的增多，α‘相枝晶增多，共析体减少。在室温下ZA45具有较高的力学性能；ZA50具有较高的高温力学性能。