三维中空复合材料的电性能研究

为研究三维中空复合材料电性能及力学性能,采用真空导流工艺制备了三种不同高度的三维中空复合材料,采用谐振腔法研究了三种复合材料的相对介电常数(εr)、损耗角正切值(tanδ),并测试了其在1~12 GHz频带下的透波性能,同时对三种复合材料的平压强度和平拉强度进行了研究测试。研究表明:三维中空复合材料随着厚度的增加,其相对介电常数和损耗角正切值不断减小,5 mm、6 mm和8 mm三维中空复合材料的相对介电常数分别为1.93、1.77和1.62,损耗角正切值分别为0.0083、0.0078和0.0065;透波测试表明,在1~12 GHz频带下,三种材料的透波性能均小于0.2 d B;并且三维中空复合材料平压强度和平拉强度随织物高度的增加而降低,5 mm、6 mm和8 mm试样平压强度分别为5.8 MPa、4.6 MPa和3.8 MPa,平拉强度分别为7.8 MPa、6.4 MPa和5.2 MPa。以上研究说明三维中空复合材料具有优异的电性能和力学性能。     

纤维织物增强磷酸盐透波复合材料研究

研究了石英纤维织物和氧化铝纤维织物增强磷酸盐复合材料的成型工艺、介电性能及力学性能,并分析了影响力学性能高温稳定性的主要原因,获得了可分别在300℃、700℃下长期稳定使用的石英、氧化铝纤维织物增强磷酸盐透波复合材料,在8 GHz～18 GHz范围内,介电损耗均小于0.015,具有宽频低介电损耗的特点,是一类性能优异的耐高温透波复合材料。     

中空外包织物硅橡胶密封块的研制

采用高强度硅橡胶为主体材料，从低摩擦系数织物、中空结构密封块成型工装设计、成型工艺等方面介绍了一种中空结构外表面包覆织物密封块产品的研制。结果表明，所研制产品的表面织物具有一定的耐磨性和较低的摩擦系数，中空结构密封块产品成型工艺可靠，产品符合设计要求。通过模压成型的产品，经客户装机考核，密封性能可靠，能够满足实际工况使用要求。     

三维中空复合材料在天线罩上的应用研究

介绍了天线罩使用环境,天线罩材料应满足的要求(介电性能、力学性能、三防寿命、工艺性能、重量等),透波材料的选取和三维中空复合材料。对比了各种增强纤维的性能、常用树脂的介电性能、夹芯材料性能以及中空夹芯结构与实心玻璃钢结构天线罩性能,充分体现了三维中空结构的天然结构优势。     

三维中空复合材料天线罩的有限元结构分析

某类型天线罩外形尺寸较大,减重要求高,三维中空复合材料可满足该类型天线罩透波和结构高强的要求。针对上述使用要求和实际工况,选择三维中空织物复合材料为主体结构,玻璃纤维增强环氧树脂复合材料为补强面层,制备三维中空结构天线罩,采用有限元分析软件建立三维中空结构天线罩的有限元模型,对该类型天线罩在使用工况下的刚度、强度和稳定性进行分析,其计算结果满足刚度、强度和稳定性的要求,并通过压力试验验证中空夹层天线罩的变形量与有限元分析结果保持一致,从而指导该天线罩的铺层设计、优化及材料的选用。     

铺层结构对三维中空夹层复合材料压缩性能的影响

采用手糊成型制备了双夹层三维中空夹层复合材料,重点研究了厚度为5 mm和8 mm的三维中空织物ZK5和ZK8铺层顺序对复合材料压缩强度的影响,并从树脂含量、织物厚度匹配性角度进行分析。结果表明,随树脂含量增加,三维中空夹层复合材料的压缩强度明显提高;双夹层三维中空夹层复合材料中,下层的树脂含量明显高于上层;ZK5和ZK8织物铺层顺序对双夹层中空复合材料的压缩强度影响较大,其中将ZK8置于ZK5下层时复合材料的压缩强度为ZK8置于ZK5上层时的1.7倍,即在三维中空夹层复合材料总厚度不变的情况下,将高厚度中空织物置于下层的结构明显优于将其置于上层的结构。通过这一概念可以在保证三维中空夹层复合材料整体厚度尺寸不变、质量不增加的条件下通过铺层结构的匹配设计,最大限度地提高复合材料的力学性能。     

PTFE／GF透波复合材料成型工艺与性能研究

为制备高性能聚四氟乙烯(PTFE)基透波复合材料,对玻璃布(GF)增强PTFE的成型工艺进行了研究。通过差示扫描量热法确定了PTFE/GF复合材料的烧结温度,考察了烧结时间、冷却速率、压制压力及组分配比等因素对复合材料性能的影响。结果表明,当GF质量含量为40%、压制压力为45MPa时,PTFE/GF复合材料的拉伸强度最大,可达81.2MPa,介电性能也满足透波复合材料的要求。     

生产工艺对复合材料最终性能的影响

文中讨论了生产工艺对复合材料(颗粒)各项性能的影响。用具有电化学性能的亲水性颗粒作为填充剂。复合材料中还含有能决定其力学性能的增强性织物。在制备工艺的第一阶段,将颗粒研磨至所需的尺寸大小,以便与聚合物基质掺混。通过成型工艺将复合材料与织物(帘布)一起固化成所需的形状,不同的复合材料各具特色。     

中空复合材料的成型工艺及应用进展

目前中空复合材料作为一种新式材料,被越来越多的应用在各种产业,其所带来的效果也十分突出。本文从铺放成型、缠绕成型、真空辅助成型等方面介绍了中空复合材料的成型工艺,具体阐述了中空复合材料在航空航天、交通运输等领域的应用进展,并对其发展前景进行了展望。     

三维机织热塑性复合材料的拉伸性能测试与分析

本研究对三维机织热塑性复合材料的拉伸力学性能进行了测试,分析了三维机织热塑性复合材料预型件的结构(纱线的直径、三维机织物的结构)、预型件的预拉伸工艺(经纱和接结经的伸直程度)、复合成型工艺(成型压力)对复合材料的力学性能的影响.     

整体夹芯中空复合材料的开发与应用

简单综述了整体夹芯中空复合材料的应用情况,该类材料是新型的结构、功能材料,具有优异的力学性能与可设计性,重点介绍了夹芯中空复合材料在结构开发、复合成型与力学测试等方面的研究进展,展望了该材料在国内的开发与应用前景。     

石墨改性聚全氟乙丙烯导热中空纤维及其换热器的研制

塑料换热器在化工废水处理、酸碱盐循环设备等特殊领域具有重大应用价值,近年来得到了极大的发展。为提高换热器的整体换热效果,提高塑料换热器的最高使用温度,采用石墨作为填料,对聚全氟乙丙烯进行填充改性,以此制备出管壁薄、管径小且导热性能优良的复合材料导热中空纤维,将其加工后制作成换热器。重点探讨了石墨添加量及工艺加工条件对中空纤维物化性能的影响规律,并且通过冷热流体流程的变换及流量的改变研究其对自制的换热器总体换热性能的影响及规律。结果表明,利用石墨改性聚全氟乙丙烯复合导热材料制作的中空纤维换热器,价格低廉、体积小质量轻、单位体积换热系数较高且换热性能优异。     

辅助工装在解决复合材料制件表面质量问题中的应用

主要研究了橡胶、热收缩塑料用作辅助工装在真空袋/热压罐成型复合材料制件中的应用。结合实验研究总结了在复杂的层压件、管状结构件及蜂窝夹层结构件成型时辅助工装选用材料要点、制作工艺控制要点等,有效地解决了复杂复合材料制件在成型中易出现的表面缺胶、发白、架桥等缺陷,提高了产品的质量。     

流体驱动弹头辅助注塑技术的演变

传统流体驱动弹头辅助注塑工艺（FPAIM）存在较多局限,详细阐述了FPAIM技术的演变。通过采取合适手段可实现通管、两段封闭的中空管、歧管的FPAIM成型;通过采取合适的弹头形状、弹头材质及弹头成型方法实现弹头的稳定穿透、变截面管的成型及弹头的高效成型与去除;通过对模具进行改造实现弹头的稳定穿透,获得均匀壁厚;FPAIM用于弹性中空件的成型及与其他工艺相结合,拓展了该工艺的应用及该工艺制件的功能。     

中空纤维渗透汽化复合膜及组件研究进展

中空纤维渗透汽化膜组件具有器件小型化及成本较低等方面的优势,其工业应用潜力巨大。本文介绍了中空纤维渗透汽化复合膜及组件的研究进展,阐述了膜材料、成膜方法以及组件结构参数等对组件渗透汽化性能的影响,并对中空纤维渗透汽化膜组件的中试研究进行了总结。通过组件放大及中试研究发现,中空纤维渗透汽化膜组件的装填密度、长度以及抽吸方式均会影响其下游侧的真空度,从而影响其渗透汽化性能。膜材料的分子设计、组件的结构参数优化以及耐溶剂耐高温封装将是中空纤维渗透汽化膜组件未来工业放大过程中的关键环节。     

复合材料热膨胀成型工艺研究与应用

简要叙述热膨胀工艺的原理和成型工艺过程，对热膨胀芯模的材料性能和设计、制造进行试验，分析影响膨胀压力的因素，并与热压罐成型工艺进行性能对比。以硅橡胶材料制作的芯模与钢模组合使用制备碳纤维复合材料制件，应用效果较好。研究表明，该工艺适用于多腔体复合材料制件的整体共固化成型。     

树脂基复合材料成型工艺的发展

树脂基复合材料具有质轻、力学性能优异等优点,在航天航空等领域逐步取代金属成为主要结构制件,并在民用领域得到了快速的发展．本文着重介绍树脂基复合材料的优点,缠绕、拉挤、液体模塑成型工艺的发展以及树脂体系固化工艺。     

热压罐/VARTM组合成型新工艺

阐述了热压罐／VARTM组合技术提出的背景，介绍了国际上该项技术的发展现状，并根据该技术的原理提出了系统方案和设计思路；该项技术继承原有的工艺方法的优点，且设备改造投资少，特别适用于高粘度树脂的复合材料液体注射成型。     

聚丁二炔气敏传感应用的研究现状及展望

分析了聚丁二炔作为气敏传感材料的机理,总结了不同结构聚丁二炔衍生物作为气敏传感材料的研究现状。本文以聚氨酯、石墨烯、二硫化钼、纤维素纳米晶等增强材料为例,阐述了聚丁二炔复合材料的气敏增强原理、优点及存在的问题,介绍了如食物腐败的检测、便携腕式传感器等新型传感场合的应用研究。目前,聚丁二炔作为气敏传感材料还处于起步阶段,光学转变机理不明确、侧基改性工艺烦琐、官能团种类有限、易受环境影响失效等问题都亟待解决;未来应拓宽对增强材料的选择,调控复合材料的结构以实现对待测气体的高选择性和高灵敏度响应,更要发挥聚丁二炔复合材料成型工艺简单、与环境相容性好的优点,制备更具功能化的气敏材料。