室温碱处理对苎麻纤维及其复合材料性能的影响

以蒙麻纤维为增强相,酚醛为基体,研制短纤维增强复合材料,对苎麻在碱处理下的复合材料力学性能进行了测试和分析,并对断口进行扫描电镜观察,结果发现：室温碱处理使苎麻纤维溶胀提高纤维的拉伸强度,拉伸模量和韧性,改善与酚醛树脂的界面结合,提高复合材料的力学性能,碱处理可溶胀纤维增大纤维孔腔,有利于填入其他材料使纤维成为复合纤维。     

剑麻纤维和低密度聚乙烯填充聚甲醛复合材料的摩擦磨损性能

通过双螺杆挤出熔融共混的方法制备剑麻纤维(SF)和低密度聚乙烯(LDPE)共同填充的聚甲醛复合材料,在HT-500型高温摩擦磨损试验机上考察其干滑动摩擦条件下的摩擦磨损性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察其磨损表面形貌,分析磨损机制。结果表明:添加适量的LDPE能显著降低POM的摩擦因数和磨损率,当LDPE质量分数为5%时,复合材料的摩擦因数下降21.7%,磨损率降低10%;随SF质量分数的增加,POM/5%LDPE/SF复合材料的摩擦因数和磨损率呈现先增大后减小再增大的趋势,当SF质量分数为5%时,复合材料摩擦磨损性能优异,在转速为1 120 r/m in,恒定载荷为8 N的实验条件下,其稳定摩擦因数为0.16,磨损率为1.61×10-6mm3/(N.m)。纯POM磨损方式以黏着磨损为主,POM/5%LDPE/SF复合材料以疲劳磨损为主,伴随有转移膜的剥落。     

低密度聚乙烯与麦秸粉填充聚甲醛复合材料摩擦磨损性能

通过模压法制备了低密度聚乙烯(LDPE)和麦秸粉共同填充的聚甲醛(POM)复合材料,在往复式滑动摩擦磨损试验机上测试了其干滑动摩擦条件下的摩擦磨损性能,试验机往复频率为1.0Hz。结果表明:含质量分数5%LDPE和5%麦秸粉的POM复合材料在具有最低的稳定摩擦因数和较低的比磨损率,其稳定摩擦因数为0.139,比磨损率为1.14×10-6mm3/(N.m)。SEM观测表明POM/LDPE/麦秸粉复合材料的磨损机制主要疲劳磨损和转移膜的脱落。     

AlN/线性低密度聚乙烯导热复合材料的制备及性能

为提高线性低密度聚乙烯(LLDPE)材料的导热性能,利用钛酸酯偶联剂(NDZ-105)对AlN粉进行表面处理后,用粉末共混法制备了AlN/LLDPE导热复合材料;探讨了AlN和NDZ-105含量对复合材料导热性能的影响,并对其进行了DSC分析.结果表明:AlN的加入能促使复合材料结晶度的提高;复合材料的导热性能随着AlN含量的增加而增加,当AlN质量分数为50%时,材料的导热系数λ为0.883 4 W·(mK)-1,约为纯LLDPE的3倍;经NDZ-105表面处理后,复合材料的导热性能得到进一步改善.     

苎麻增强环氧树脂复合材料的力学性能

分别以苎麻原麻和碱麻为增强体,KH550为偶联剂,制备了苎麻增强环氧树脂复合材料,研究了偶联剂用量和纤维含量对复合材料力学性能的影响,并对拉伸断口进行了观察。结果表明:当纤维的质量分数为50%,偶联剂用量为2%时,原麻/环氧树脂复合材料的力学性能最好,拉伸强度为172.9MPa,弯曲强度达365.4MPa;当纤维的质量分数为50%,偶联剂用量为3%时,碱麻/环氧树脂复合材料具有最好的拉伸性能,拉伸强度为117.3MPa;当纤维的质量分数为40%,偶联剂用量为3%时,碱麻/环氧树脂复合材料具有最好的弯曲性能,弯曲强度达293.2MPa。     

纤维增强复合材料的加工

一、引言复合材料按其制成方式大致可分为:(1)层压板型;(2)粒子分散型;(3)纤维增强型。其中纤维增强型的复合材料由于其力学性能比基体材料有显著改善,因而被广泛地应用于各产业领域。根据基体材料种类,纤维增强型复合材料可分为FRP(纤维增强塑料)、FRM(纤维增强金属)、FRC(纤维增强陶瓷)等几类。     

低密度TiB_2/铝基复合材料的显微组织与内耗性能

为了获得具有良好显微组织和内耗性能的TiB2增强铝基复合材料,采用K2TiF6和KBF4混合盐放热反应(LSM)法制备了TiB2/铝基复合材料,采用扫描电镜、光学显微镜和X射线衍射仪等对所制备的复合材料进行了表征,并对其内耗性能进行了研究.结果表明:采用LSM法制备的TiB2/g基复合材料密度低于3.5 g·cm-3,原位生成的TiB2增强相细小且分布均匀,复合材料具备较好的内耗性能(内耗值为6.65×10-3左右),是一种低密度高内耗的复合材料.     

高级复合材料用的增强纤维

高级复合材料一般都具有优良的机械性能或功能性能,可以满足特殊用途要求。定量地说,凡比强度超过4×10~6cm或比模数超过4×10~8cm的复合材料,便可称为高级复合材料。高级复合材料的机械性能几乎完全取决于增强纤维的性能,同增强纤维的体积比成正比。因此,高级复合材料用的增强纤维的     

黄麻纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究

采用机械共混制备黄麻纤维/聚丙烯复合材料颗粒,注射成型为测试试样,分析了抗冲改性剂与相容剂含量对材料力学性能的作用.结果表明:随着相容剂的增加,冲击、弯曲和拉伸特性呈现不同的变化.     

纤维增强复合材料疲劳性能研究进展

纤维增强复合材料因其高的比强度和比刚度在航空航天、轨道交通、新能源汽车等国家重大工程领域有广阔的应用前景,但其非均质特性导致疲劳失效机理复杂,这对传统强度设计理论提出了新的挑战。目前对纤维增强复合材料疲劳性能的研究主要以试验为主,无损检测技术的发展使得试验研究方法由非原位试验向原位试验转变,以更深入地揭示其疲劳损伤机理。在疲劳理论模型研究方面,分析对比了传统寿命模型、唯象表征模型、渐进损伤模型各自的优缺点,旨在为进一步完善理论模型提供参考。由于试验分散性较大,加上理论模型构建和求解的过程中,不可避免地需要对复杂计算进行大量简化,这极大地限制了模型的准确度及应用范围。机器学习对复杂非线性问题的预测有非常高的准确度,且不涉及复杂的求解过程,为复合材料疲劳性能的表征提供了新的思路。     

Microstructure and Properties of Boron-Carbide Composites Reinforced by Graphene

Russian Engineering Research - The influence of graphene oxide on the microstructure and mechanical properties of ceramic composites that are based on boron carbide and produced by spark plasma...     

芳纶浆粕纤维增强酚醛泡沫的微观结构及性能

采用芳纶浆粕(AP)纤维对酚醛泡沫进行增强制备了AP纤维增强酚醛泡沫,考察了AP纤维增强酚醛泡沫的压缩强度、压缩模量、泡孔结构以及热稳定性能。结果表明:随着AP纤维填充量(质量分数)增加,酚醛泡沫的压缩强度和压缩模量均呈先增加后减小的变化趋势;当AP纤维的填充量为3.1%时,酚醛泡沫的压缩强度最大,为0.37 MPa,此时泡孔尺寸明显变小且均匀性提高,纤维分布在泡壁中通过与树脂形成良好的结合起到增强效果;当AP纤维填充量为4.58%时,压缩模量达到最大,为14 MPa;AP纤维的加入有助于提高酚醛泡沫的热稳定性。     

聚四氟乙烯碳纤维增强双马来酰亚胺复合材料的摩擦学性能

研究了不同含量PTFE碳纤维增强双马来酰亚胺复合材料的力学和摩擦学性能,并分析了在干摩擦和水润滑条件下的磨损表面形貌和磨损机制。结果表明:添加质量分数10%~15%PTFE的复合材料体系机械性能最佳,随PTFE含量的增加,复合材料的摩擦因数下降,而磨损率呈上升趋势。水润滑下,摩擦因数和磨损率比干摩擦下都有相应的降低。干摩擦下,材料的磨损主要以塑性变形、微观破裂及破碎为主;水润滑下,这一机制明显减弱,主要表现为微切削形态。     

苎麻纤维增强环境友好型制动摩擦材料的研究

新型环境友好制动摩擦材料以天然植物纤维苎麻、天然矿物纤维玄武岩和硅灰石为增强体,以石墨为固体润滑剂,锆英石为磨料,蛭石为降噪剂,重晶石为空间填料,腰果酚型苯并噁嗪原位增韧酚醛树脂为基体。用定速摩擦试验机研究了苎麻纤维含量对材料摩擦因数和磨损率的影响,并应用可拓理论对摩擦性能进行了评价。结果表明:苎麻纤维可降低摩擦材料的摩擦因数,降低摩擦材料在中、高温下的磨损率;苎麻纤维在制动摩擦材料中起弱固体润滑剂的作用;苎麻纤维体积分数为5.6%左右时制动摩擦材料具有最佳的摩擦因数、磨损率及综合关联度。     

纳米Cu粉填充碳纤维/PTFE复合材料的摩擦磨损性能

考察纳米Cu粉含量、粒径对碳纤维/PTFE复合材料摩擦磨损性能的影响,采用扫描电子显微镜分析磨损面和对偶面转移膜形貌,并探讨其磨损机制。结果表明:纳米Cu粉能提高碳纤维/PTFE复合材料的耐磨性,在高载荷下,纳米Cu粉的增强效果更加明显;纳米Cu粉的粒径越小,复合材料的耐磨性越好;添加质量分数0.3%纳米Cu粉的碳纤维/PTFE复合材料耐磨性最优,1.4 m/s,200 N下实验条件下,其磨损率比未添加时降低了45%;SEM分析显示纳米Cu粉能在对偶面上形成平整致密的转移膜,具有显微增强作用。     

玻璃纤维增强不饱和聚酯基复合材料的力学性能

采用质量分数为20%的连续玻璃纤维和质量分数为10%的短切玻璃纤维以模压工艺制备不饱和聚酯基复合材料,研究了纤维类型对复合材料模压工艺以及力学性能的影响,并与质量分数为30%连续纤维增强的不饱和聚酯基复合材料进行了对比。结果表明:与连续纤维增强不饱和聚酯基复合材料相比,连续纤维与短切纤维混合增强复合材料的拉伸性能和弯曲性能略有下降,但模压工艺性能和压缩性能有所提高,纤维在基体中分布较为均匀,纤维相互交叉,散乱分布。     

碳纤维粉增强氟橡胶复合材料摩擦学性能研究

采用液相氧化法对碳纤维进行不同时间表面刻蚀,利用扫描电镜分析碳纤维的表观形貌;采用开炼共混和平板硫化方法制备改性后碳纤维/氟橡胶复合材料,研究改性碳纤维用量对复合材料硫化特征、力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明：随着氧化时间的增加,碳纤维表面沟槽纹路变深变宽,从而与橡胶基体有更好的界面结合性;随着碳纤维用量的增加,复合材料交联密度增大,而拉伸性能降低;碳纤维的加入使复合材料摩擦磨损性能明显提高,最高可使材料摩擦因数降低近45%,耐磨性提高近1倍;经过表面改性的碳纤维能使复合材料的摩擦因数和磨损率更低,耐磨性能更好。     

碳纤维/玻璃纤维/石墨协同改性PTFE复合材料力学性能

通过机械混合、冷压和烧结成型制备了碳纤维、玻璃纤维和石墨填充协同改性聚四氟乙烯(PTFE)复合材料。对比分析了不同样品的拉伸、冲击和压缩等力学性能。结果表明:玻纤和碳纤维使复合材料冲击强度下降;玻纤使复合材料拉伸强度下降,碳纤维则使复合材料拉伸强度稍有增强;玻纤和碳纤维均使复合材料压缩强度增加,但碳纤维的增强效果更为明显;石墨、玻纤和碳纤维协同增强PTFE复合材料的拉伸强度较高,弹性模量较大,断裂伸长率较高,抗压缩性能明显提高,且材料拉伸时呈塑性断裂,是综合力学性能较好的高性能润滑密封材料。     

Geometrical Aspects of the Tribological Properties of Graphite Fiber Reinforced Polyimide Composites

A Latin-square statistical experimental test design was used to evaluate the effect of temperature, load, and sliding speed on the tribological properties of graphite fiber reinforced polyimide (GFRPI) composite specimens. Hemispherically tipped composite riders were slid against 440C HT stainless steel disks. Comparisons were made to previous studies in which hemispherically tipped 400C HT stainless steel riders were slid against GFRPI composite disks and to studies in which GFRPI was used as a liner in plain spherical bearings. The results indicate that sliding surface geometry is especially important, in that different geometrics can give completely different friction and wear results. Load, temperature, and sliding distance were found to influence the friction and wear results but sliding speed was found to have little effect. Experiments on GFRPI riders with 10 weight percent additions of graphite fluoride showed that this addition had no effect on friction and wear.