表面处理对碳/酚醛材料层间性能影响的研究

本文分别研究了在有氧与无氧状态下表面处理对碳／酚醛材料界面特性的改善，尤其是在高温环境下的变化。通过扫描电镜(SEM)、电子能谱(XPS)研究了不同状态处理下的碳布，测试了碳／酚醛复合材料的剪切强度。研究表明，在500～600％有氧状态下处理的碳／酚醛材料层间性能最佳。     

纳米炭粉改性炭布/苯并噁嗪复合材料性能研究

研究了纳米炭粉对炭布/苯并噁嗪复合材料层间性能和烧蚀性能的影响.结果表明,当纳米炭粉含量为5%时,发布/苯并噁嗪复合材料的层间剪切强度提高26%达到30.3MPa,氧-乙炔线烧蚀率降低23%为0.0154mm/s.700℃高温处理后.改性后的复合材料有着较高的强度保留率.     

复合材料带缠绕张力参数对碳/酚醛材料层间剪切强度影响研究

目前缠绕工艺参数对制品层间剪切强度的影响研究多集中于3k碳布或高硅氧布为增强体的复合材料,而一体化复合材料喷管制品烧蚀层常采用1k碳布/酚醛材料进行制备。因3k碳布和1k碳布稀疏特性存在本质区别,将影响酚醛树脂固化过程中产生小分子挥发物的排出效率,从而导致制品性能存在差异。为揭示带缠绕张力对1k碳布/酚醛制品层间性能的影响,采用湿法预浸工艺制备1k碳布/酚醛预浸带,基于控制变量法设计缠绕参数,通过数控布带缠绕机缠绕试样环,设计层间剪切测试工装,实现对试样整环的层间剪切强度测试。结果表明,选用张力系数为20N/cm制备的试样环性能最低,平均值为16.996Mpa;张力系数在30N/cm至70N/cm范围内,制品层间剪切强度波动较为平缓,无明显变化趋势。     

聚铝碳硅烷改性酚醛胶黏剂性能研究

以聚铝碳硅烷、苯酚、甲醛及碱金属催化剂为主要原材料,制备了一种酚醛胶黏剂,并借助热分析仪(TGA)、扫描电镜(SEM)、万能拉力机对改性酚醛胶黏剂固化行为、耐热及力学性能进行了测试分析。结果表明:添加10%聚铝碳硅烷改性的酚醛胶黏剂常温力学性能为18MPa,600℃处理后剪切强度为4MPa,保持率达22.2%,具有较好的耐热性能。     

纳米改性碳／碳复合材料的热-氧化性能研究

本研究的目的是开发一种在中等温度范围(371～649℃)内,抗氧化性能得到增强的碳/碳(C/C)复合材料。通过在C/C复合材料(CCC)固化前引入纳米相,通过阻止复合材料氧化过程,以维持并提高材料的机械强度。三种树脂系统:Lonza公司的低、中性粘度氰酸酯(CE),型号为PT-15和PT-30,以及Hitco 公司的酚醛,型号围为134A;同时利用三种类型的纳米颗粒:化学改性蒙脱石(MMT)有机金属粘土、多面体低聚氧化硅(POSS),纳米碳纤维得到CCC。利用广角X射线衍射装置(WAXD)和透射电子显微镜(TEM) 来确定分散度。对碳化及致密化分别制备了具有六种不同纳米结构体系的CCC,对这六种材料及一种基本 Hitco CC139分别在371℃和649℃的氮气中进行了24h的热老化处理。然后将这些材料置于加热的空气中达8h,用来模拟热-氧化的情形。最后测定了这些C/C纳米复合材料的力学性能如:抗拉强度和模量、泊松比和层间剪切强度等,并与基本的CCC做了比较。     

纳米炭粉改性苯并嗯嗪树脂烧蚀性能研究

为进一步提高苯并嗯嗪树脂的烧蚀性能，采用纳米炭粉对其进行了改性研究。采用透射电镜（TEM）和场发射电子显微镜（SEI）观察了纳米炭粉在苯并嗯嗪树脂的中的分散状态；通过热失重分析研究了纳米炭粉质量分数对苯并嗯嗪树脂残炭率的影响并测试了烧蚀性能；同时采用X-射线衍射法（XRO）对炭层结构进行了分析。结果表明，质量分数为10％纳米炭粉的改性苯并嗯嗪800℃残炭率可达到63．6％，该体系700℃炭化后的压缩强度为纯树脂的3．8倍。改性后的苯并嗯嗪树脂炭化层结构致密，裂纹小，石墨化度与炭结构的有序度大大提升，最终使树脂的耐烧蚀性能与抗热震性获得改善。     

纳米炭粉改性苯并噁嗪树脂烧蚀性能研究

为进一步提高苯并噁嗪树脂的烧蚀性能,采用纳米炭粉对其进行了改性研究。采用透射电镜(TEM)和场发射电子显微镜(SEI)观察了纳米炭粉在苯并噁嗪树脂的中的分散状态;通过热失重分析研究了纳米炭粉质量分数对苯并噁嗪树脂残炭率的影响并测试了烧蚀性能;同时采用X-射线衍射法(XRD)对炭层结构进行了分析。结果表明,质量分数为10%纳米炭粉的改性苯并噁嗪800℃残炭率可达到63.6%,该体系700℃炭化后的压缩强度为纯树脂的3.8倍。改性后的苯并噁嗪树脂炭化层结构致密,裂纹小,石墨化度与炭结构的有序度大大提升,最终使树脂的耐烧蚀性能与抗热震性获得改善。     

玻璃钢层合板的超低温双切口层间剪切强度研究

本文采用三维有限元法对双切口剪切试验测定玻璃钢层合析牟超低温层间剪切强度进行了理论分析和研究,解析用的层合板有效弹性系数由组分材料的弹性系数和织物结构的代表体积单元求得。数值解析发现,。当切口间隔与厚度之比较小时,双切口剪切试验片可产生较均匀的剪切应力分布。通过与二限元求得。数值解析发现,当切口间隔与厚度之比较小时,双切口剪切试验片可产生较均匀的剪切应力分布。通过与二维有限元解析结果的对比分析。阐     

综合性能优异和潜在应用广阔的纳米碳材料

碳元素是自然界中存在的与人类最密切相关、最重要的元素之一,它具有sp,sp2sp3杂化的多样的电子轨道特性.再加之sp2的异向性而导致晶体的各向异性,因此以碳元素为唯一构成元素的碳材料具有各式各样的性质,并且新碳素相和新型碳材料还不断被发现和人工制得.事实上,没有任何元素能像碳这样作为单一元素可形成像三维金刚石晶体、二维石墨层片、一维卡宾和碳纳米管、零维富勒烯分子等如此之多的结构与性质完全不同的物质.可以说碳材料几乎包括了地球上所有物质所具有的特性,如最硬-最软、绝缘体-半导体-导体、绝热-良导热、全吸光-全透光,因此受到科技工作者的极大关注.     

碳纳米管对酚醛树脂/碳纤维复合材料力学性能的影响

利用碳纳米管(CNTs)对酚醛树脂(PF)进行改性,研究了CNTs含量对PF/碳纤维(CF)复合材料力学性能的影响。研究表明,CNTs能够明显提高PF/CF复合材料的力学性能,当CNTs的含量为0.5%时,复合材料的弯曲强度达到最大值(891.8MPa),与未加入CNTs时相比提高了168.4MPa,而弯曲弹性模量降低了9.5GPa;当CNTs的含量为1.5%时,复合材料的压缩强度、层间剪切强度、冲击强度均达到最大值,与未加入CNTs时相比,分别提高了10.4%、79.2%、71.9%。     

一种改性酚醛树脂浸渍炭材料固化性能研究

石墨材料经改性酚醛树脂浸渍固化后，机械强度显著提高，并具有普通酚醛树脂所不具备的耐碱性。改性酚醛树脂的最佳浸渍温度为40-60℃，最佳固化温度为160-180℃，最佳固化压力为0．6-1．5MPa。用此改性酚醛树脂作石墨材料浸渍剂，只需2次浸渍后即可达到不透性，较其他树脂减少1-2次浸固循环次数，而且不需要添加固化剂。     

碳纤维含量对改性酚醛摩阻材料性能的影响

利用D—MS摩擦试验机研究了碳纤维含量对改性酚醛摩阻材料摩擦磨损性能的影响。碳纤维含量对摩阻材料的摩擦磨损性能影响显著，摩阻材料的摩擦系数和磨损率随碳纤维含量的增加而减小，提出改性酚醛摩阻材料中碳纤维含量不宜超过5％。扫描电镜分析表明，材料的摩擦磨损机理与碳纤维含量密切相关。     

PVDF/炭黑导电复合材料的PTC性能研究

研究炭黑种类和用量及ＰＶＤＦ种类对ＰＶＤＦ／炭黑导电复合材料ＰＴＣ特性的影响。结果表明,大粒径、比表面积小的Ｎ７６５炭黑填充导电复合材料的ＰＴＣ性能较好,出现ＰＴＣ现象的炭黑用量范围大;随着ＰＶＤＦ分子量的增大,ＰＶＤＦ／Ｎ７６５炭黑导电复合材料出现最大ＰＴＣ强度的炭黑用量减少,最大ＰＴＣ强度也随之增大。     

复合材料层合板的厚度方向性能和层间性能

复合材料层合板厚度方向性能和层间性能有着完全不同物理的概念,不能混用,以免发生差错。用三点弯曲外伸梁法,测定一般层合板厚度方向的剪切性能,理论上可行,但在实际测试中会产生较大误差,很难保证数据的准确性。     

聚砜、复合增韧剂改性酚醛模塑料的耐油性研究

通过采用聚砜、复合增韧剂对酚醛模塑料进行改性，成功制得了一种耐油型酚醛模塑料。分别在200℃和170℃的仪表油中浸泡24h和100h，测其力学性能和电绝缘性能，结果表明，除垂直纤维方向的压缩强度外，各项性能保持率均达95％以上。采用SEM等手段对改性模塑料进行研究和分析，并同国外同类材料进行比较，发现聚砜、复合增韧剂改性酚醛模塑料具有优异的力学性能、电绝缘性能和耐滑油性能。     

碳纳米管的氨基化对环氧树脂力学性能的影响

研究了三乙烯四胺(TETA)修饰的多壁碳纳米管(MWNT)对环氧树脂(EP)/MWNT复合材料力学性能的影响。结果显示,氨基化的短MWNT表面的TETA含量较高,修饰效果较好,在EP中分散性较好。添加1%左右的氨基化短MWNT复合材料的冲击强度、断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度较纯EP分别提高了163%、345%、80%和31%;氨基化的长MWNT比短MWNT复合材料的冲击强度和断裂伸长率分别高18.4%和10.2%;拉伸强度和弯曲强度则分别低4.2%和5.3%。     

共混高聚物—碳黑复合材料的导电规律

共混高聚物基体-碳黑复合材料比单一高聚物-碳黑复合材料有更高的导电性和较小的电导率,对温度的变化率(PTC)值小。这是因为共混基体形成了多相结构,碳黑较多地进入了亲和力较大的高聚物相或相的界面,局部浓度增高,有利于导电网络的形成。     

不饱和聚酯树脂/炭黑/碳纤维复合材料的导电性能研究

本文研究了由炭黑、短切碳纤维填充的不饱和聚酯树脂复合材料的导电性能,得到了乙炔炭黑、短切碳纤维用量与复合材料电阻率的关系,对其导电机理进行了分析.