连续玄武岩纤维增强复合材料力学性能试验研究

连续玄武岩纤维(CBF)由于其优异的力学性能、物理性能和较低的价格,在土木工程中应用前景广泛。CBF可以与树脂复合制作片状、板状、筋状等各种各样的复合材料(CBFRP),在实际工程中科学合理应用CBFRP,必须对其力学性能作深入了解。对CBFRP片材和棒材的力学性能进行研究,重点讨论了影响CBFRP力学性能的各种参数,研究结果可为CBF及其CBF片材生产厂家提供参考,并为CBF的深入研究和工程应用打下基础。     

玄武岩连续纤维及其复合材料

介绍了玄武岩连续纤维及其复合材料在国内外发展的历史和现状,以及该新材料的主要特点、应用领域。     

改性玄武岩纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能

采用偶联剂KH570对玄武岩纤维(BF)进行表面改性,研究表面改性BF的长度、添加量对增强环氧树脂(EP)复合材料力学性能的影响。结果表明,改性BF表面产生很多凸起,变得非常粗糙。BF表面改性使复合材料的拉伸强度提高10%～20%,冲击强度提高10%～40%。随着改性BF长度及添加量的增加,复合材料的力学性能显著提高。当改性长BF的质量分数为4%时,与纯EP相比,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别提高248.3%和451.5%。长BF的增强效果明显好于改性长玻璃纤维(GF),尤其纤维的添加量较大时复合材料拉伸强度的提高更为明显。当长BF的质量分数为4%时,长BF增强复合材料的拉伸强度较长GF增强复合材料提高37.8%,冲击强度提高9.2%。     

连续玄武岩纤维及其复合材料研究

通过连续玄武岩纤维的成分对其性能的影响分析,连续玄武岩纤维的拉丝成纤工艺对其性能的影响研究以及当前我国最具代表性的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司玄武岩复合材料的性能研究,得出了我国现阶段连续玄武岩纤维的研制发展水平,并对未来我国连续玄武岩纤维的发展进行了展望.     

玄武岩纤维增强聚丙烯基复合材料的力学性能研究

本文主要研究玄武岩增强聚丙烯复合材料的力学性能。分别制备了玄武岩纤维含量为10%、20%、30%和40%的纤维增强复合材料,并分析纤维含量对复合材料拉伸性能和弯曲性能的影响。研究表明,玄武岩纤维的加入大幅度提高了复合材料的拉伸性能和弯曲性能,但复合材料的断裂伸长率有所下降;随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的拉伸、弯曲强度和模量呈先增加后减小的趋势,当纤维含量在30%时达最大值;复合材料的弯曲强度和模量的变化规律与拉伸性能相同。     

玄武岩纤维/酚醛树脂基复合材料性能研究

对玄武岩纤维增强酚醛树脂基复合材料进行了实验研究。制备了连续玄武岩纤维平纹织物增强酚醛树脂复合材料。研究了胶含量对玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料拉伸、压缩和层间剪切强度等力学性能、耐烧蚀性能的影响。利用SEM对复合材料压缩、层间剪切破坏断口和烧蚀试样的微观形貌进行了分析。研究结果表明,玄武岩纤维/酚醛树脂复合材料具有较好的界面性能,树脂含量在36%时CBF/酚醛树脂复合材料的力学性能最佳,线烧蚀性率和质量烧蚀率最低。     

玄武岩纤维及其复合材料性能研究

本文研究了一种与玄武岩纤维相匹配的环氧基体及其与玄武岩纤维复合材料的性能。对比了玄武岩纤维／环氧和S2玻纤／环氧两种复合材料的性能。结果证明玄武岩纤维可替代一部份的玻璃纤维。     

玄武岩纤维/玄武岩颗粒增强高密度聚乙烯复合材料性能

玄武岩纤维(BF)和玄武岩颗粒(BP)增强高密度聚乙烯(PE-HD)力学性能优良,特别是硬度较高,用于防白蚁高压电缆护套的制造。首先利用硅烷偶联剂KH550对BF和BP进行表面改性,然后利用转矩流变仪熔融共混BP、BF和PE-HD,最后通过微型注塑机制备不同填料含量的PE-HD/BF/BP复合材料。通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、同步热分析仪、万能试验机、动态力学性能分析仪、邵氏硬度计、流变仪等研究复合材料的形态、力学性能、结晶性能、热稳定性能及流变性能等。结果表明,与PE-HD相比,BF和BP填料的引入显著增强了PE-HD/BF/BP复合材料的力学性能和热稳定性能,当BF含量为20份,BP含量为10份时(BF20BP10),复合材料的力学性能最优,拉伸强度和拉伸弹性模量分别为47.51 MPa和3 331.39 MPa,分别增加了41.7%和211%,硬度达到70.2HD,明显超出防白蚁电缆对硬度的要求,即大于65HD,因此具有更优异的防白蚁啃食性能。与其它配方相比,BF20BP10复合材料具有较高的结晶度、储能模量,较小的损耗因子。因此,PE-HD/BF/BP复合材料的最优配方...     

连续玄武岩纤维及其复合材料的研究

本文通过对玄武岩连续纤维在原料、物理、化学性能以及用其增强各类树脂的性能方面做了比较详细的分析对比,并由此认为,玄武岩连续纤维在耐高温、抗高温热振性、耐酸碱、弹性模量、介电等性能方面具有一定的优势,用其增强树脂在性能方面普遍优于玻璃纤维增强的玻璃钢体,它在航空航天、冶金、化工、建筑等领域具有较为广阔的应用前景。     

碳纤维/玄武岩纤维/聚丙烯复合材料力学性能的研究

以碳纤维(CF)、玄武岩纤维(BF)、聚丙烯(PP)为原料,再与增容剂、抗氧剂混合制备改性PP粒料.讨论了 CF/BF复合纤维含量、CF与BF的配比、增容剂用量、抗氧剂用量、纤维添加方式对复合材料力学性能的影响.结果表明:CF/BF/PP复合材料中复合纤维的质量分数以20％～30％为宜;复合纤维中CF含量的增加能提高复...     

连续玄武岩纤维复合材料抗弹性能研究

本文制备了连续玄武岩纤维增强的树脂基复合材料靶板,并进行抗弹性能测试,研究影响其抗弹性能的主要因素。结果表明,采用热固性树脂为基体,且基体含量较低时,复合材料抗弹性能较好。以无纬布或单向布为织物结构,并通过表面处理使纤维与基体具有良好的界面,也可提高复合材料的抗弹性能。     

玄武岩纤维网增强海砂水泥基薄板的力学性能研究

水泥混凝土构件中利用纤维材料替代钢材,不但可以起到增强效果,还可以有效避免钢筋锈蚀的发生。本文利用我国自主研发的玄武岩纤维网对海砂水泥基薄板进行增强,试验结果表明,玄武岩纤维网的抗拉强度决定了水泥基薄板的拉伸强度,随纤维网层数的增加薄板拉伸强度大幅提高,纤维网增强薄板的拉伸强度略低于钢丝网增强薄板,但延性较好;利用玄武岩纤维网增强的薄板其弯曲韧性和抗弯承载力均优于钢丝网增强薄板,且相应的指标显著高于规范要求。     

单向玄武岩纤维布的可压缩性研究

本文采用纤维压缩模型对玄武岩单向布在压实过程阶段的可压缩性进行了研究.结果发现,玄武岩单向布的压缩过程符合Gutowski方程,并且与织物铺层厚度无关.并在此基础上通过对试验数据的拟合,得到了描述玄武岩单向布压实过程中纤维体积含量变化的具体方程.     

苎麻纤维/玻璃纤维混杂增强不饱和聚酯复合材料的力学性能研究

采用真空辅助成型技术(VARI)制备不饱和聚酯为基体的苎麻/玻璃纤维混杂增强复合材料。通过改变层间混杂的铺层方式以及改变两种纤维的相对含量对比其力学性能,从而得到以上两种因素对力学性能的影响方式。结果表明,在相同的混杂比下,层间夹芯混杂(玻璃纤维在壳层,苎麻纤维在芯层)铺层的力学性能优于层间夹芯混杂(玻璃纤维在芯层,苎麻纤维在壳层)铺层,而层间交替混杂铺层的力学性能介于两者之间;在相同的铺层方式下,苎麻纤维相对含量与复合材料力学性能存在负相关关系,其中与拉伸性能呈现线性(一次函数)关系,与弯曲性能呈现三次函数关系。     

纤维类型对C_f/SiC复合材料力学性能的影响

本工作以AlN和Y2 O3为烧结助剂 ,采用先驱体转化 -热压烧结的方法制备出了Cf/SiC复合材料 .研究了纤维类型影响复合材料力学性能的本质原因 .由于T3 0 0纤维的制备温度明显低于M 40JB纤维的制备温度 ,因此 ,与M 40JB纤维相比 ,T3 0 0纤维的石墨化程度较低且含有较多的杂质 ,从而导致T3 0 0纤维表面的活性强 ,而M 40JB纤维表面的活性较弱 .正是这种结构和成分的差别 ,使T3 0 0纤维与基体的结合较强 ,而M40JB纤维与基体的结合较弱 ,因此以T3 0 0纤维为增强相的复合材料呈现脆性断裂 ,而以M 40JB纤维为增强相的复合材料则呈现韧性断裂 ,该复合材料具有较好的力学性能     

碳纤维含量对PMMA-PMA基复合材料显微结构及力学性能的影响(英文)

以甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)和丙烯酸甲酯(polymethyl acrylate,PMA)为原料、短切碳纤维(Cf)为增强相,采用悬浮聚合法制备碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸甲酯基复合材料(carbon fiber-reinforced polymethyl methacrylate-polymethyl acrylate matrix composites,Cf/PMMA-PMA)。研究碳纤维含量(质量分数,下同)对Cf/PMMA-PMA显微结构及力学性能(抗折强度、抗压强度和拉伸强度)的影响。结果表明:随碳纤维含量增加,Cf/PMMA-PMA的挠度呈线性增长,而抗折强度、抗压强度和拉伸强度呈先增大后减小趋势。当碳纤维含量为15%时,Cf/PMMA-PMA的抗折强度、抗压强度和拉伸强度分别达到最大值115.5、244.6MPa和158.6MPa。     

玄武岩纤维增强尼龙66复合材料的制备与性能研究

采用熔融挤出法制备了尼龙66/玄武岩纤维复合材料,通过力学性能测试、扫描电子显微镜观察及固体流变仪分析等方法研究了偶联荆种类及含量、玄武岩纤维含量对复合材料力学性能、加工性能和动态力学性能的影响.结果表明,偶联剂KH550对改善复合材料的力学性能效果最佳,且随偶联剂KH550含量的增加,复合材料的力学性能先增大后降低;在实验范围内,随着玄武岩纤维含量的增加,复合材料的力学性能显著提高,熔体流动速率降低.     

热压烧结Cf/SiC复合材料的力学性能

以ＡｌＮ－Ｙ２Ｏ３为烧结助剂体系,采用先驱体转化－热压法制备出了Ｃｆ／ＳｉＣ复合材料。研究了烧结助剂及其用量和烧结温度对复合材料力学性能的影响。结果表明,由于ＡｌＮ－ＳｉＣ的固溶和液相烧结的作用;烧结温度为１８５０℃时,烧结助剂用量较少的复合材料具有很好的断裂韧性。随着烧结助剂用量的增加,虽然复合材料的抗弯强度不断提高,但由于晶界相和ＡｌＮ－ＳｉＣ固溶体量的增加,使纤维与基体的结合过程,从而导致纤     

CBT树脂反应特性及其纤维复合材料力学性能的研究

分析了环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)-CBT100和CBT160两种树脂的反应特性,研究了三种锡类催化剂对CBT100树脂低粘度适用期和高温反应时间的影响,并对比了采用树脂粉末熔融浸渍成型和高温真空辅助灌注成型(VARTM)方法制备的玻璃纤维增强聚环状对苯二甲酸丁二醇酯(PCBT)复合材料的力学性能。研究结果表明,CBT160树脂高温反应速度较快,适合树脂粉末熔融浸渍相类似的成型工艺。CBT100树脂通过外加一定量的单丁基三异辛酸锡或二丁基二月桂酸锡催化剂,可以使其具有合适的适用期和反应聚合时间,适宜用于VARTM过程。含单丁基三异辛酸锡的CBT100树脂通过高温VARTM方法制备的玻纤增强PCBT复合材料的综合力学性能较好,略高于采用CBT160树脂用树脂粉末熔融浸渍成型方法制备的复合材料的力学性能。     

低温等离子处理对玄武岩纤维表面及复合材料性能的影响

对玄武岩纤维表面进行低温等离子处理,研究了低温等离子处理纤维对其表面性能、偶联剂吸附量及纤维增强树脂层间胶合强度和力学性能的影响。结果表明,纤维表面经低温等离子处理后,玄武岩纤维表面接触角由未处理时的132.23°降为75.22°,润湿性大大改善;纤维表面偶联剂吸附量在低温等离子处理10遍时达到最大;低温等离子及偶联剂处理纤维表面,处理10遍时,玄武岩纤维增强环氧树脂(BFRP)的拉伸性能、弯曲性能达到最优,而其剪切强度在处理2到10遍范围增加较快,10遍以后几乎不变。