矿渣/偏高岭土基地质聚合物多孔材料制备与性能研究

以矿渣和偏高岭土为主要原料,铝粉为发泡剂制备地质聚合物多孔材料。试验结果表明:当铝粉用量为0.05%,硬脂酸钾用量为0.4%,减水剂用量为0.15%时,地质聚合物多孔材料7 d抗压强度为4.29 MPa,孔隙率可达41.71%,材料整体工作性能最佳。地质聚合物多孔材料为无定形态,且耐碱性优于耐酸性。由于主孔平均尺寸为1.76 mm,孔结构较为发达,材料的72 h吸水率可达24.87%。     

纤维缠绕成型碳纤维/环氧复合材料人工海水老化行为研究

碳纤维/环氧树脂复合材料具有轻质高强、耐化学介质等特点,加之纤维缠绕成型工艺可设计性强、可充分发挥碳纤维高比强和高比模的特性,碳纤维/环氧树脂复合材料广泛应用于海洋工程领域,如无人水下潜航器、耐压壳体等典型产品。本文使用人工海水作为老化介质,研究了碳纤维/环氧树脂复合材料在25℃、2～6MPa压力环境下的老化行为。结果表明,试验条件下,不同压力的复合材料吸湿行为基本符合Fick第二定律。压力对碳纤维/环氧树脂复合材料力学性能影响较小,试样拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和层间剪切强度最低保留率依次为90%、88%、88%和92%,表明所制备的复合材料能够满足深海环境下的承载要求。傅里叶变化红外光谱(FT-IR)结果表明,试验条件下环氧树脂主链结构相对稳定,没有发生明显的降解。动态热机械分析(DMA)结果表明,试样的玻璃化转变温度(Tg)和损耗因子峰值(tanδ_max)随着老化时间的延长而降低。     

石榴石微粉改性硼酚醛树脂的制备与耐高温性能

针对纤维增强酚醛树脂复合材料耐热性不足、抗烧蚀性能差的问题,采用岛状硅酸盐矿物-石榴石微粉(AM)作为可陶瓷化填料来改性硼酚醛树脂(BPR),采用模压工艺制备不同填料含量的AM/BPR可陶瓷化复合材料及高硅氧玻璃纤维(HSF)-AM/BPR可陶瓷化复合材料,探究AM对BPR体系的耐热、耐烧蚀和力学性能的影响及在不同温度下材料的物相转变及微观形貌变化。结果表明,随着AM含量的提高,AM/BPR复合材料的耐热性提高,800℃以上形成液相,并在1 100℃时形成较致密的陶瓷层,对复合材料高温性能、抗烧蚀性能提高有重要作用,当AM含量为50wt%时,线烧蚀率为0.221 mm/s,质量烧蚀率为0.103 g/s,与纯BPR相比分别降低了44.05%和43.6%;当AM含量为40wt%时,HSF-AM/BPR可陶瓷化复合材料高温处理前后的弯曲强度比未加填料前分别提高了29%和47.97%,其优良的耐热、耐烧蚀和力学性能有望作为热防护材料应用于航天领域。