水溶性轻质砂芯模性能与应用

以聚乙烯醇(PVAL)水溶液作为基体材料,以模型砂为增强材料,经过热烘干工艺制作了一种水溶性砂芯模材料,着重对水溶性轻质砂芯模的制备工艺特点、力学性能和水溶性能进行研究,并将所制得的水溶性轻质砂芯模成功用于树脂基复合材料结构件的制造中。结果表明,水溶性轻质砂芯模较纯砂芯模(1.60 g/cm~3)轻24%,比金属模具的钢材密度(7.85 g/cm3)轻84.5%;水溶性轻质砂芯模的压缩强度随着温度的升高而降低,当温度为150℃时,轻质砂芯模的压缩强度为4.09 MPa;水溶性轻质砂芯模的各项性能满足复合材料结构件制造的要求。     

聚合物基复合材料用耐高温水溶性芯模性能研究

采用具有良好韧性的聚乙烯醇(PVA)和良好水溶性的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合溶液作为胶黏剂,以石英砂作为填料,经过高温烘干工艺制备了一种低成本易成型的水溶性芯模。该芯模既能满足树脂基复合材料成型时的温度要求,又能在复合材料成型完成后进行水溶脱除。主要研究了水溶性芯模材料的组成、制备工艺与成型收缩率、耐温性、加工性等相关性能,并对水溶性芯模材料的水溶性作了评价和表征。     

模具材质对氧化铝陶瓷凝胶注模成型的影响研究

通过采用金属、玻璃、陶瓷、塑料、复合材料等材质作为模具,研究了各种材质对凝胶注模成型氧化铝陶瓷坯体的影响。结果表明,用不锈钢模具、马口铁模具、陶瓷模具与玻璃模具成型的坯体质量高,而用有机高分子类(PVC、PP、环氧树脂、石蜡等)模具成型出来的坯体质量不太理想。此外,用金属模具或薄壁模具成型的凝胶反应时间相比陶瓷、玻璃或高分子类模具要短。     

树脂基复合材料用耐高温水溶性模具材料性能研究

本文采用了耐高温水溶性胶粘剂制备了水溶性模具,通过调节水溶性模具材料各组分配比,研究了水溶性模具的溶解性能和压缩性能,从而确定了制备水溶性模具的最佳工艺条件。另外还对水溶性模具的热性能、热膨胀系数、干燥时间、耐温性等性能进行了研究。研究结果表明:此种水溶性模具材料耐温达220℃,溶解性能和压缩性能能满足树脂基复合材料成型的要求,制备出的复合材料具有空隙率低(空隙率小于0.7%)等优点。     

复合材料进气道的模具设计及工艺方案研究

在对金属模具、气囊模具及水溶性模具等三种复杂型面整体成型模具成型方案和成型工艺优缺点进行归纳总结的基础上,确定了采用水溶性成型模具作为研制阶段复合材料进气道的模具设计方案,并据此制定了进气道产品的成型工艺方案,根据上述两个方案成功完成了进气道物理样机制造并满足了产品设计技术要求,同时为封闭结构、复杂型面复合材料产品整体成型技术提供了一定的参考。     

变截面S型复合材料进气道的模具设计及工艺研究

针对无人机S型复合材料进气道的成型,设计了一种可循环利用高效的组合模具,其模具由硅橡胶模具与金属组合模组成。材料体系选用高强碳纤维环氧树脂预浸料。成型工艺选择热压罐固化工艺,对比了不同铺层层数对壁厚的影响。利用此成型工艺成功制备出了内外型面、内部质量满足要求的进气道。     

水溶性芯模在VARI成型工艺中的应用研究

制备了一种低成本易成型的水溶性芯模,对其成型收缩率、压缩性能、水溶性及气密性进行了研究,结果表明采用石英砂制备的可溶性芯模成型前后具有良好的尺寸稳定性,在室温至120℃区间内压缩强度均高于3 MPa,浸泡在常温水溶液中1 min内能够快速溃散至砂粒状态,经表面封孔处理后能够达到VARI成型工艺对模具的气密性要求。通过在填充可溶性芯模的中空金属框表面进行VARI工艺验证试验,表明制备的水溶性芯模能够作为VARI工艺模具使用,且脱模简单方便,对制品表观质量基本没有影响,具有良好的应用前景。     

一种中空封闭复合材料结构件的模具设计及制备

本文介绍了一种细长、中空、变截面、封闭的复合材料结构件,分析了组合金属阳模和水溶性砂芯模的方案可行性,提出了泡沫填充复合式充气橡胶芯模的设计思路,并采用组合式阴模、内充气加压的方式成功实现该产品的研制。通过研究发现聚氨酯泡沫发泡成型后具有一定的强度和刚度,可制作碳纤维预浸料的铺层模具;同时其对乙酸乙酯具有较好的溶胀性,可利用该特性完成产品脱模。利用硫化橡胶制备的橡胶气囊,具有较强的耐压、耐温性,可被广泛应用于中空封闭式复合材料结构件的成型过程。     

复杂多筋复合材料壳体的模具设计技术研究

针对复杂多筋壳体的结构特点,以及VARTM整体成型工艺特点,提出了一种新型的易碎模成型模具。在常规模具的基础上设计与制造了该易碎模,利用真空辅助灌注工艺成功制造了壳体的样机,满足了产品设计技术要求,为内部有交错筋的壳体结构复合材料产品的模具设计技术提供了一种新的思路。     

复合材料对模成型工艺模具设计研究

复合材料对模成型工艺中的制品质量好坏取决于模具质量的好坏,所以模具设计至关重要,从原材料、固化温度、产品精度三方面研究复合材料对模成型工艺的模具设计。通过承力筒模具的设计及产品生产后的尺寸测量,证明了复合材料原材料、固化温度、产品精度在对模成型模具设计中的重要性,提供了如何综合三个因素进行模具设计的方案。     

PE-HD-g-MAH共混改性PA612性能研究

通过马来酸酐接枝高密度聚乙烯(PE-HD-g-MAH)熔融共混改性尼龙612(PA612),研究了玻纤增强改性后的PA612复合材料。结果发现,随着PE-HD-g-MAH含量增加,PA612的结晶温度逐渐下降。通过肉眼和光泽仪研究PE-HD-g-MAH对玻纤增强PA612表观的影响,结果发现随着接枝物的引入,相同条件下复合材料注塑后的样件浮纤更少,光泽度更高。尤其在低模温的条件下,这种差异更加明显。加入PE-HD-g-MAH共混改性后的玻纤增强PA612的复合材料对模温的要求更低,表观更好,改善了其成型性。同时,PE-HD-g-MAH的引入使拉伸强度有小幅度的下降(6%),同时可以提高其缺口冲击强度(18%),对PA612有一定的增韧效果。最后,研究了共混改性后对复合材料的吸水性及尺寸稳定性的影响。PE-HD-g-MAH可以有效降低PA612的吸水性,提高PA612复合材料制件的尺寸稳定性。     

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。     

短碳纤维在不同分散剂中的分散性

碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)已成为一种很有潜力的智能材料,其制备的关键是尽可能将碳纤维均匀分散到水泥基体中,这样才能得到性能优良的CFRC复合材料。该研究探讨了制备CFRC前期阶段碳纤维分散这一关键环节中,甲基纤维素(MC)、羧甲基纤维素钠(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)3种常用分散剂的质量分数对短碳纤维在其水溶液中分散性的影响;分析了一定温度下分散剂质量分数和溶液黏度的关系;从纤维素结构出发,解释了不同分散剂的分散效果。实验表明,采用超声波对短碳纤维进行预分散,然后加入分散剂继续超声分散,均能提高短碳纤维的分散性。短碳纤维的分散性与分散剂的种类和质量分数有关。一定温度下,分散剂质量分数相同时,分散剂对短碳纤维的分散效果为HEC>CMC>MC,HEC掺量为水泥质量的0.6%~0.8%、其水溶液质量分数为1.56%~1.77%时,短碳纤维在水溶液中呈理想分散态。     

渗透汽化法分离丙酮水溶液

用自制的ＰＶＡ／ＰＡＮ渗透汽化复合膜进行丙酮脱水的研究。实验研究了不同操作温度对分离系数及渗透通量的影响，并考察了该复合膜在丙酮水溶液中的耐久性。     

二元水溶液在渗透蒸发膜中的传质模型

对二元水溶液在渗透蒸发膜中的传质过程进行了研究,基于Flory Huggins高分子热力学理论和Fujita自由体积理论建立了改进的溶解 扩散模型。在该模型中考虑了组分间相互作用,组分体积分数、温度、膜材料和渗透物特性对传质过程的影响,考察了组分体积分数对相互作用参数的影响,膜材料对水的溶解选择性的影响,原料液组分体积分数、操作温度以及膜厚对渗透通量和分离因子的影响。     

竹炭-壳聚糖材料处理印染废水的应用研究

通过自制负载Fe2O3及Co2O3的竹炭-壳聚糖复合材料,在电催化作用下对模拟印染废水的去除效果进行了研究。对催化剂制备过程中的影响因素进行了优化,当竹炭与金属氧化物质量比为5∶1,壳聚糖与海藻酸钠质量比为9∶1,竹炭(负载金属氧化物)与壳聚糖质量比为100∶1,最佳焙烧温度600℃时制备的竹炭-壳聚糖复合材料对废水中的有机物有较好的去除效果。在最优化条件下对制备的复合材料进行了正交条件实验研究,结果表明:竹炭壳聚糖复合材料在投加量为3g,电压为9V,电解质质量0.4g,电催化时间为2h,pH为5时,对有机物有最好的去除效果。电催化时间为2h时对有机物的去除效率最高,且对酸性品红的去除效果最好,最大去除率能达到94%。     

亚麻/聚丙烯机织复合材料薄板的制备与研究

本文以聚丙烯长丝作为基体,亚麻纱线为增强体,二者按一定体积含量进行捻合,形成合股纱,采用机织的方法织造亚麻/聚丙烯共织平纹布.选取五层平纹布进行层合热压,制备出亚麻增强聚丙烯(PP)热塑性复合材料薄板.对其拉伸性能进行测试,并分析破坏机理.