树脂基复合材料界面结合的研究I:界面分析及界面剪切强度的研究方法

本文分析了树脂基复合材料受力状况下对界面结合的要求 ,着重介绍了微量冲击和临界纤维断裂长度分析两种检测树脂基复合材料界面剪切强度的方法及其研究成果。通过对单丝纤维断点周围基体树脂形态的分析 ,提出了一种判断优化界面的方法。     

树脂基复合材料界面结合的研究Ⅰ:界面分析及界面剪切强度的研究方法

本文分析了树脂基复合材料受力状况下对界面结合的要求,着重介绍了微量冲击和临界纤维断裂长度分析两种检测树脂基复合材料界面剪切强度的方法及其研究成果.通过对单丝纤维断点周围基体树脂形态的分析,提出了一种判断优化界面的方法.     

纤维增强树脂基复合材料界面粘结强度测试方法探讨

基体和增强材料界面的粘结性能直接影响到复合材料的力学性能，如何测量复合材料界面的粘结强度是界面研究的关键问题之一。本文侧重回顾了目前使用的复合材料界面粘结强度测试方法，如微脱粘、单纤维复合材料断裂、单纤维拔出和压出法，并对相关的计算理论进行了扼要介绍。     

纤维增强树脂基复合材料界面结合机理研究现状

本文以碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等作为增强材料的纤维增强树脂基复合材料（fiber reinforced Poly-mer,FRP）为例,分析了目前国内外复合材料界面结合机理研究的发展现状及X射线光电子能谱（XPS）技术、红外光谱检测技术（IR）、拉曼光谱检测技术（RAMAN）等主要界面表征手段,并提出了该领域目前尚存在的问题。     

芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能研究

为了改善芳纶纤维增强树脂基复合材料的界面粘结性能,从树脂基体入手,依据相似相容原理和芳纶的结构特点,合成出新型热固性树脂(AFR–T)用作芳纶复合材料的基体,以未经表面处理的芳纶作增强材料,采用热压成型法制备了AFR–T/芳纶纤维复合材料,并通过测定溶度参数、接触角、线膨胀系数、层间剪切强度(ILSS)和横向拉伸强度等方法研究了复合材料的界面粘结性能。结果表明,AFR–T树脂浇注体与芳纶的溶度参数相近,AFR–T树脂溶液在芳纶纸表面的接触角为36.9°,小于环氧树脂(EP)溶液与芳纶纸的接触角(53.2°),说明AFR–T树脂对芳纶的浸润性优于EP;AFR–T/芳纶纤维复合材料的ILSS和横向拉伸强度为73.0 MPa和25.3 MPa,分别比EP/芳纶纤维复合材料提高了25.9%和32.5%,这表明AFR–T树脂与芳纶纤维之间的浸润性和界面粘结性能较好。     

芳纶纤维/AFR树脂复合材料界面粘结性能的研究

为了改善芳纶纤维复合材料的界面粘结性能,合成了一种新型树脂(AFR)作为基体,以未经任何表面处理的芳纶纤维作增强材料,制备了芳纶纤维/AFR复合材料。采用测定表面能、接触角、层间剪切强度、横向拉伸性能和扫描电镜观察形貌等方法,从宏观和微观等方面研究了芳纶纤维/AFR复合材料的界面粘结性能。结果表明,AFR树脂与芳纶纤维有相近的表面能,AFR树脂溶液与芳纶纤维的接触角为42.8°,而环氧树脂(EP)与芳纶纤维的接触角为68°,说明AFR树脂对芳纶纤维的润湿性优于EP树脂;芳纶/AFR复合材料的层间剪切强度、横向拉伸强度和纵向拉伸强度分别为74.64MPa、25.34MPa和2256MPa,比芳纶/EP复合材料的相应强度分别提高了28.7%、32.5%和13.4%,其复合材料破坏面的形貌也说明芳纶纤维与AFR树脂之间的界面粘结性能较好。     

铺层结构对树脂基复合材料层间剪切强度影响的研究

主要目的在于利用双切口剪切强度试验法验证手糊成型的玻璃钢层合板铺层顺序以及单向布的相对体积含量对层间剪切强度的影响。实验中六种玻璃钢层合板的铺层方式分别为(UF)_5、(UF,CSM,UF,CSM,UF)、(CSM,UF,CSM,UF,CSM)、(UF,CSM,CSM,CSM,UF)、(CSM,UF,UF,CSM,CSM)、(CSM)_5。单向布相对体积含量依次为100%、60%、40%、40%、40%、0%。通过实验结论发现,单向布相对体积含量对层合板层间剪切强度影响较大,其中铺层方式为(UF)5的层合板通过双切口法得到的层间剪切强度高达40.768 MPa,而铺层方式为(CSM)_5的层合板在双切口法中所测得的层间剪切强度却只有15.867 MPa。相对而言,铺层顺序对层合板的层间剪切强度影响相对较小。同时利用数理统计方法"秩和检验法"对大量实验数据进行了离散性分析,结果表明,在同一种铺层方式下,尽管因为不同失效形式导致数据具有较大的离散性,但这些数据仍然可以作为一个整体进行分析。     

聚合物基复合材料的界面及改性研究

本文主要综述无机刚性粒子增强复合材料、无机纳米粒子增强复合材料、纤维增强复合材料、晶须增强复合材料和原位复合材料的界面特性及其改性方法,论述其界面改性的研究进展,指出目前研究工作中存在的不足及发展方向.     

玻璃纤维增强光固化树脂基复合材料吸湿性能的研究

本文以光固化丙烯酸类树脂为基体,以玻璃纤维为增强体,制备了三维编织纤维增强光固化树脂基复合材料(G3D/EEPE),并对其吸湿性能进行了研究,分别讨论了纤维体积分数、温度及吸湿介质对材料吸湿性能的影响,并考察了吸湿对材料力学性能的影响.     

树脂基复合材料蜂窝夹层结构修补技术研究

为了降低复合材料蜂窝夹层结构件制造成本及延长其使用寿命,修理技术是必不可缺的.本文主要针对面芯脱胶复合材料蜂窝夹层结构进行了平拉、侧压和疲劳试验,为修补提供依据;同时根据不同修理方法和材料体系对复合材料蜂窝夹层结构修理技术进行了研究.结果表明,复合材料蜂窝结构件受损后的修理问题基本可以得到有效地解决     

沸水对PI/CF复合材料界面作用机理的研究

研究了聚酰亚胺(PI)／碳纤维(CF)复合材料界面在沸水中的稳定性。结果表明,经沸水浸泡后的复合材料层间剪切强度和界面剪切强度均有所提高,且随水煮时间的延长而增大;试样断面观察表明,水没有对复合材料界面产生破坏作用,力学性能的变化与基体／纤维界面粘结的湿热稳定性有直接关系;沸水对界面的作用机理是,在PI／CF复合材料的界面区,树脂的水解使氢键的数量增加,形成了防水层,阻碍了水沿界面的侵入,同时水松驰了界面局部应力。     

改性双马来酰亚胺树脂基体及其复合材料力学性能的研究

本文对双马来酰亚胺（BMI）／二苯甲烷二胺（DDM）／环氧树脂（EP）2－甲基咪唑（2MZ）体系及其复合材料的力学性能进行了研究。     

CF/纳米SiO_2改性树脂复合材料界面性能研究

本文以纳米SiO2改性树脂作为树脂基体,以连续碳纤维作为增强体制备复合材料,研究了纳米SiO2掺入树脂中百分含量对树脂基体与增强体之间的界面性能的影响。通过对树脂基体与增强体纤维浸润性、微脱粘、层间剪切强度和扫描电子显微镜,对复合材料界面性能测试和表征。结果表明,随着纳米SiO2含量的增加,常温下,基体树脂和增强体纤维浸润性能下降,单丝纤维与树脂微球的界面剪切强度和复合材料单向板层间剪切强度在某一含量范围均有所提高。     

纤维增强树脂基复合材料表面金属化研究进展

对纤维增强树脂基复合材料表面金属化研究进行综述,分别介绍了纤维与树脂在复合前的表面金属化方法,纤维与树脂复合后固化前的表面金属化方法以及纤维与树脂固化后表面金属化方法;并且对复合材料在不同阶段的金属化方法优缺点进行分析介绍,结合航空航天领域在复合材料表面金属化的需求,分析了不同的金属化方法在航天复合材料结构件上的适用性。     

玻璃纤维与聚丙烯界面性能的研究

利用小跨度变曲的方法研究了玻璃纤维增强PP复合材料的层间剪切强度(ILSS)。进行了偶联剂的评选,考察了偶联剂和接核物PP-g-MAH用量对层间剪切强度的影响。试验表明,玻璃纤维经偶联剂处理后,提高了与PP的层间剪切强度,PP-g-MAH在玻璃纤维与PP之间起到了较好的增容作用,研究了接技物PP—g—MAH的增容效果。     

树脂基碳纤维复合材料制孔缺陷及其钻削工艺研究

针对树脂基碳纤维复合材料制件制孔时存在的几何缺陷及其钻削时特有的缺陷等质量问题,根据树脂基碳纤维复合材料的特性,提出了在树脂基碳纤维复合材料制孔过程中应采用的工艺方法,并提供了合理的钻削工艺参数。实践证明,该工艺方法解决了树脂基碳纤维复合材料制孔这一加工难题,提高了加工效率,改善了飞机零部件的连接及装配质量.     

烯丙基酚环氧树脂改性BMI树脂基复合材料

介绍以烯丙基酚环氧树脂改性双马来酰亚胺为树脂基体制得的玻璃布复合材料的性能，并对预浸料及复合材料的性能进行了讨论。     

EP/PBO复合材料的制备工艺研究

采用自制的专用处理剂处理聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维,研究了PBO纤维增强环氧树脂(EP)(EP/PBO)复合材料的配方体系与制备工艺参数.研究表明,采用EP与4,4-二胺基二苯甲烷(DDS)混合制备的复合材料的剪切强度最高.控制预浸胶带的含胶量为35%～37%,在适宜的缠绕工艺参数与固化条件下,制备的EP/PBO复合材料的NOL环剪切强度达26.28～29.32 MPa.