用近红外光谱技术检测酚醛树脂基高硅氧预浸料质量指标

通过对酚醛树脂基高硅氧预浸料的近红外光谱进行分析,采用化学计量学方法建立了预浸料树脂含量、挥发份含量和预固化度的定量分析模型,研究了光谱预处理方式及光谱区域的选择对定量分析精度的影响。结果表明,用所建立的模型对未知样品预测,树脂含量、挥发份含量和预固化度平均绝对误差分别为0.46%,0.24%和0.42%,可以满足质量检测要求,对生产过程的质量控制具有指导意义。     

预浸料的质量控制

预浸料的原料质量尤其是树脂质量是保证预浸料性能的基础,在预浸料制备过程中,及时、有效、无损的在线监测是预浸料发挥性能的保证。简要介绍了几种常用的在线监测手段,包括β射线监测、超声波监测、红外光谱监测及近红外光谱监测等。此外,预浸料成品的质量控制是复合材料性能的关键,其中凝胶时间、树脂流动性、挥发分含量、树脂含量、单位面积纤维质量等是预浸料重要的质量指标。     

零吸胶炭纤维增强高温固化环氧复合材料预浸料研制

针对大尺寸、大厚度复合材料构件对“零吸胶”预浸料的需求,对低树脂含量炭纤维增强高温固化环氧复合材料预浸料进行了研制,并对预浸料的外观和物理性能、复合材料基本力学性能及成型工艺性能进行了研究.通过对预浸料制造工艺参数的优化,研制出了低树脂含量炭纤维增强高温固化环氧复合材料预浸料,其外观和物理性能满足要求;采用低树脂含量预...     

“直九”机复合材料用预浸料的研制

本文着重介绍了用溶液法研制织物预混料。对影响预浸料树脂含量、挥发物含量和外观等因素及其质控方法进行了研究,使之符合于有关技术规范,满足“直九”机预浸料性能要求。     

多功能微机(手动)调控预浸胶机的研制

一.前言 预浸料是制造纤维增强复合材料用的一种预制铺层材料,也是用作复合材料设计和制造的中间材料。目前,在预浸料这一领域里的新发展,就象采用新纤维一样具有重大意义。 单向纤维预浸料所用增强材料常为玻璃纤维、碳纤维和有机纤维,所用树脂一般为热固性树脂和热塑性树脂。 预浸料的制造方法有:溶液胶预浸,熔融树脂预浸、熔融树脂涂膜后传递预浸、胶膜热融后传递预浸、胶膜热融后传递预浸、热塑性树脂制成膜热融传递预浸、热塑性树脂纤维与增强纤维混合排列热融预浸(即双纤维预浸)、热塑性树脂直接熔融预浸等。 制造预浸料用设备如按功能分有单功能预浸机、多功能预浸机;按结构分有滚筒式定长预浸机、连续卷盘     

碳纤维增强双马来酰亚胺树脂预浸料铺覆黏性及其储存老化行为

将碳纤维增强双马来酰亚胺树脂预浸料CCM40J/HT-280分别置于4种储存环境（真空、N₂、O₂、空气）进行室温老化实验,研究了预浸料铺覆黏性与储存环境和老化时间的关系,对不同环境下黏性失效前后的样品进行了DSC、流变、红外光谱分析。针对不同黏性级别的预浸料,采用热压罐成型工艺制备了复合材料层合板,对层合板内部成型质量及复合材料力学性能进行了研究。结果表明,真空和N₂环境储存下的CCM40J/HT-280预浸料黏性失效周期相比于O₂与空气中的样品延长约40%。DSC和流变测试结果表明,老化后树脂的交联程度大于新鲜树脂,树脂最低黏度也显著增大,O₂环境下的样品表现的更为明显;对红外光谱特征峰分析表明,O₂环境储存条件下树脂交联反应程度高于真空环境,说明O₂对双马来酰亚胺树脂室温下的老化具有促进作用。黏性失效的预浸料制备的CCM40J/HT-280复合材料内部多为层间或层内的密集孔隙,其弯曲强度下降约13.0%、弯曲模量下降约6.5%,层间剪切强度下降约10.7%。      

复合材料用几种新型树脂研究进展

本文介绍了作为先进复合材料的几种新型树脂基体的进展,预浸料的制备方法,纤维增强复合材料的性能。本文所涉及的预浸方法具有如下优点:适于不同体系的树脂,预浸料树脂含量均匀,生产效率高等。     

纤维层内树脂流动的空气耦合超声无损检测

采用空气耦合超声无损检测仪,对部分浸润预浸料中树脂沿纤维层厚度方向的浸渍流动进行了实时检测研究.首先将部分浸润预浸料放置在真空袋中,然后固定在扫描机构上,抽真空,考察在一个大气压作用下不同时刻树脂的浸润流动情况,通过C扫描图片实时、快速检测出树脂的浸润流动变化,并应用达西定律计算了碳纤维网架的渗透率.同时,将观察区域截取试样制备成金相分析试样,通过显微分析验证了C扫描图像分析的准确性.结果表明,空气耦合超声C扫描方法是检测预浸料中树脂沿纤维层厚度方向流动的一种快速和有效的方法.     

影响蜂窝夹层结构滚筒剥离强度主要因素的研究EI

对预浸料与蜂窝直接接触共固化成形的蜂窝夹层结构的滚筒剥离强度进行了研究，主要讨论了树脂基体、预浸料树脂含量及织物构成对滚筒剥离强度的影响。     

连续预浸带的制备工艺研究

本文介绍了用预浸带铺制机湿法制备单向碳纤维预浸带的工艺方法,讨论了影响预浸带树脂含量、外观及挥发分含量的有关因素,优化了工艺条件,确定了制备单向预浸带的最佳工艺参数.制备的预浸带最大宽度为300毫米,连续长度可达200米.可以批量稳定地进行生产.      

Quality inspection of laid fabric epoxy resins prepreg by near infrared spectroscopy

Near infrared (NIR) spectroscopy has been applied for non-contact quality inspection of the laid fabric prepreg. The cure process of the epoxy resin and the prepreg sample has been studied using near infrared spectroscopy. Abundant information of prepreg related to the resin content and the volatile content was observed in the spectra. Multivariate calibration method based on partial least square (PLS) regression could be used to obtain the relevant analytical information and determine the quality indexes. Sixteen samples were collected randomly, and were analyzed by the reference and NIR methods. The results of the paired t-test revealed that there was no significant difference between the two methods.

The NIR spectroscopy method can be used to predict the resin content and the volatile content simultaneously. Besides, the prepreg could be analyzed once within 30 s without sample destruction. The change of the processing parameters could be used to control the resin content and the volatile content. The study indicates that the NIR analysis is sufficiently rapid and effective for quality inspection in the laid fabric prepreg.     

The application of near infrared spectroscopy in the quality control analysis of glass/phenolic resin prepreg

During the manufacture of glass/phenolic resin prepreg cloth, the feasibility of near infrared (NIR) spectroscopy as a technique for the quality control analysis of the resin content, the volatile content and the resin pre-curing degree has been verified. The partial least square (PLS) regression was used to develop the calibration models by utilizing several different spectral pretreatments. The optimum models had determination coefficients (R ²) of 98.29 for the resin content, of 99.50 for the volatile content and of 97.66 for the pre-curing degree, respectively. The root mean square errors of prediction (RMSEP) for the resin content, the volatile content and the pre-curing degree were 0.376%, 0.169% and 0.105%, respectively. The results of the paired t-test revealed that there was no significant difference between the NIR method and the standard method. In the manufacture process of the prepreg cloth, the NIR on-line monitoring results were used to be the instructions for the quality control.     

A hybrid numerical and imaging approach for characterizing defects in composite structures

In this study, a hybrid approach coupling hyperspectral near infrared imaging with a progressive finite element method is proposed for characterization of the elastic and failure response of composites with non-uniform variations of the wrinkles profile through the thickness and across the structure dimensions. In this approach, hyperspectral near infrared spectroscopy is used to create a 3D profile of the surface resin pockets with the capability of measuring resin thickness from approximately 125 to 2500 μm. These resin pockets are directly correlated to underlying ply level wrinkling as confirmed by optical microscopy. The 3D mapped resin plane obtained from the hyperspectral imaging is used to morph a ply-by-ply finite element model of a carbon-fiber/epoxy resin laminated plate using a progressive damage failure methodology. The results show the capability of the hybrid method to predict the structural response in laminated composites containing spatially distributed and non-uniform ply-level wrinkling.     

牙科复合树脂转化率的测定方法

光聚充填复合树脂是牙齿修复的主要原料之一,在临床使用中,树脂中有机基质分子上碳碳双键的聚合转化率决定着修复的效果和树脂在口腔中的使用寿命。光聚转化率是树脂性能的主要评价指标之一,因此,在研究和使用过程中,树脂光聚转化率的测定十分重要。确定光聚充填复合树脂转化率的方法有多种,目前主要是采用仪器分析的方法。基于傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)、近红外光谱(NIR)、差热分析(DTA)、核磁共振(NMR)和高效液相色谱(HPLC)等仪器在牙科充填复合树脂光聚转化率测定方面的应用,介绍牙科充填复合树脂光聚转化率的测定方法,并分析了各种方法的特点。     

多波段伪装隐身涂层织物的制备研究与应用

采用着色颜料、红外低发射率填料、水性聚氨酯树脂等制备水性多波段伪装涂料,采用刮涂工艺,制备可见光/近红外/热红外多波段伪装涂层织物。通过双波段发射率测量仪、光谱反射率测试仪、光泽度仪等测试手段对涂层的红外发射率、光谱反射率、镜面光泽度等性能进行了表征,此外还对涂层的理化及环境性能进行了测试。结果表明:涂层的颜色满足《GJB 1082—1991伪装网用颜色》的要求,近红外光谱反射特性在380~1100nm范围内与应用背景基本实现了"同色同谱",不同颜色斑块的发射率梯度在0.13以上,在红外成像下能够形成有效的梯度分割,与应用背景具有较好的融合效果,具有可见光/近红外/热红外隐身性能,各项指标均达到了实用要求。     

半酯改性环氧E-44的合成及其性能研究

目的 研究半酯质量分数对环氧树脂性能的影响,获得较佳参数,制备性能优良的半酯改性环氧树脂。方法 采用半酯法合成半酯改性环氧树脂,通过酸值计算、傅里叶变换红外光谱、接触角和热重分析研究酯化规律及改性树脂的疏水性和热力学性能等。结果 酸值随时间的变化基本符合指数函数。随着半酯含量的增加,接触角虽然整体上呈递减趋势,但在半酯质量分数为50%时,接触角较大;半酯与环氧树脂充分反应,热稳定性较好。结论 成功合成了半酯改性环氧树脂,改性环氧树脂的力学性能和热稳定性得到提高。     

纳米ATO/PVB隔热透明原位复合材料的制备及性能

利用超声波将经表面预处理的纳米氧化锡锑(ATO)粒子均匀分散到聚乙烯醇(PVA)水溶液中,与正丁醛缩合反应,原位法制备了一系列纳米ATO/聚乙烯醇缩丁醛(PVB)复合材料。采用FTIR、UV/VIS/NIR、TG、TEM及AFM等对所制备的原位纳米ATO/PVB复合材料的结构、微观形貌及性能进行了研究。结果表明: 在合成PVB树脂的阶段添加少量纳米ATO粒子,能更均匀地分散在PVB基质中,所制备的复合材料薄膜的紫外线及近红外光透过率大幅度下降,而可见光透过率降低幅度较小,且随纳米ATO用量增加,紫外屏蔽及隔热性能不断提高。在纳米ATO用量(与PVB质量比为2.76%)较低时,纳米ATO/PVB复合材料的力学性能尤其韧性得到明显提高,断裂伸长率达到纯PVB的7.3倍; 在ATO与PVB质量比为1.74%时,可见光透过率高于70%,紫外光透过率低于10%,近红外光热辐射透过率低于28%,导热系数为0.23 W(m·K)^-1,与纯PVB相比,用纳米ATO/PVB复合材料胶膜所制盖板的隔热空腔内温度下降5.5℃,具有良好的透明度、紫外屏蔽及隔热性能。     

纤维状甲基丙烯酸正丁酯／甲基丙烯酸β羟乙酯共聚树脂的性能

采用悬浮聚合法合成了甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸β羟乙酯二元共聚树脂,并用冻胶纺丝技术制备了纤维状共聚物树脂.研究了甲基丙烯酸β羟乙酯含量对树脂饱和吸油率以及充分溶胀后树脂剩余率的影响,分别利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和动态热机械分析仪(DMA)对树脂的化学结构和动态力学性能进行了分析和讨论.     

注射成型流道温度分布的测量分析方法

树脂温度的分布对注射成型过程的充填平衡具有重要影响。由于型腔中传感器的安装空间有限,至今为止还没有合适的方法来测量注射成型过程中流道和小尺寸型腔中树脂温度场的分布。为了解决这一问题,文中设计了一套新式的移动式温度测量系统,该系统采用常规尺寸红外线传感器和红外线纤维传感器来测量注射模具流道内树脂温度场分布。测量结果显示,...