复合材料包装箱结构轻量化设计仿真技术研究

目的针对复合材料结构包装箱进行轻量化设计,使其在内压及堆码工况下,结构强度能够满足使用要求。方法针对局部非主承力位置进行改进,利用ABAQUS软件对包装箱的内压和堆码工况进行数值仿真分析,其中载荷工况安全系数均为1.5。结果包装箱理论质量减少了64 kg,减少比例约为5.4%。最大载荷应力为344 MPa,变形量为4.69 mm,均满足使用要求。结论包装箱结构轻量化后,在内压工况下各结构应力水平均有小幅上升,在堆码工况下各结构应力水平无明显变化,综上均处于安全范围,不会导致结构破坏。优化后的产品,实现了轻量化效果,理论证明结构改进安全可靠。可为国内类似复合材料包装箱轻量化结构改进提供数据支撑。

聚合物基导电复合材料研究进展

本文介绍了聚合物基导电复合材料的种类、用途及导电机理。并对碳系填料填充聚合物基导电复合材料及金属系填料填充聚合物基导电复合材料的研究进展进行了综述 ,最后展望了聚合物基导电复合材料的发展趋势。

氟碳涂料研究及发展趋势

概述了氟碳涂料的发展过程,并对不同发展阶段的氟碳涂料作了简单介绍。重点阐述了乙烯与三氟氯乙烯共聚物(E-CTFE)涂料、端羟基全氟聚醚(PFPE)树脂涂料、氟乙烯烃基乙烯基醚共聚物(PFEVE)涂料、丙烯酸改性氟聚合物(AMF)涂料等几种典型氟碳涂料的制备与基本性能。同时指出了氟碳涂料的发展方向。

聚合物基减摩耐磨复合材料研究

利用 4 ,4′-二氨基二苯甲烷 (DDM)、环氧树脂 (E- 5 1)和改性剂 A对双马来酰亚胺 (BMI)树脂进行增韧改性 ,通过分析比较浇铸体的力学性能和耐热性能确定了改性树脂的最佳配方。并将此改性树脂与超高分子量聚乙烯(U HMW- PE)粉末进行共混 ,加入减摩耐磨填料 ,采用模压成型工艺制备了减摩耐磨复合材料 ,确定了模压成型工艺参数。测试了材料在不同温度的摩擦磨损性能 ,表明在合适的使用温度下具有优良的耐摩擦磨损性能。并运用扫描电镜(SEM)对材料磨痕进行了观察 ,探讨了摩擦磨损机理。

碳纤维/环氧复合材料与不同金属材料的电偶腐蚀行为研究

本文对碳纤维/环氧复合材料与30CrMnSiA高强钢和1Cr17Ni2不锈钢两种金属材料之间的电偶腐蚀行为进行了研究。采用扫描电子显微镜(SEM)观察了不同试验状态下金属材料表面的微观腐蚀形貌,对1Cr17Ni2不锈钢试样进行原子能谱分析。研究结果表明,在直接接触情况下,碳纤维/环氧复合材料与30CrMnSiA高强钢发生了明显的电偶腐蚀现象,与1Cr17Ni2不锈钢几乎没有发生电偶腐蚀现象。采用玻璃布/胶膜的阻隔防护方式对30CrMnSiA高强钢电偶腐蚀的阻隔效果非常明显,可以明显提高30CrMnSiA钢的耐腐蚀性,但对1Cr17Ni2不锈钢影响不大。碳纤维/环氧复合材料与30CrMnSiA高强钢需要进行防护后才能接触使用,与1Cr17Ni2不锈钢可以直接接触使用。

反应型阻燃树脂基抗静电复合材料研究

本文对以反应型阻燃不饱和聚酯树脂为基体 ,玻璃纤维为增强材料 ,石墨、炭黑为功能填料的复合材料进行了阻燃及抗静电性研究 ,并找出了各自的渗滤阀值及对复合材料性能的影响 ,达到了既阻燃又抗静电的目的。

RTM用6818高温环氧树脂化学流变特性研究

以树脂传递模塑(RTM)用6818高温环氧树脂体系的化学流变特性研究为目的,以差示扫描量热法(DSC)和黏度实验为基础,采用外推法初步确定了6818树脂体系的固化工艺制度。依据双阿累尼乌斯方程建立了树脂体系的化学流变模型,模型曲线与实验数据的吻合性良好。模型分析表明,在80~100℃内树脂体系黏度低于200 mPa·s的时间大于12 h,可以作为6818树脂比较理想的注胶温度。该模型能够反映6818树脂黏度变化规律,预报该树脂体系的RTM工艺窗口。

聚氨酯/UP树脂互穿网络硬质泡沫塑料的研究

对聚氨酯/UP树脂互穿网络硬质泡沫塑料体系进行了研究。通过改变UP树脂用量,得到提高压缩强度的优化配方,并对短切玻璃纤维的增强效果进行了研究,同时对该互穿网络微观结构及制备工艺进行了初步探讨。

高声衰减树脂基复合材料超声检测方法

根据高声衰减树脂基复合材料的特点,采用高能超声激励技术和接收端信号增强技术结合的穿透法对该种材料进行检测。分析了影响超声波幅值的激励电压、超声仪阻尼电阻、激励电信号波形等因素,提出了双极性方波脉冲串的激励方式,设计了接收端的放大电路,确定了检测参数。结果表明:在小于击穿电压的前提下,激励电压与超声波幅值成正比;其他条件不变,超声仪阻尼电阻调至最大时,可激励最大幅值的超声波信号;在同一条件下,不同激励电信号波形激励的超声波幅值大小关系为双极性方波脉冲串>单方波>尖脉冲;提出的方法实现了高声衰减树脂基复合材料的超声检测,且可检测不大于5mm的缺陷。

BMI改性UP树脂及其复合材料性能的研究

制备了一种新的 4 ,4′-二苯基甲烷双马来酰亚胺 (BMI)改性不饱和聚酯树脂。研究了不同质量比的 BMI对树脂及复合材料性能的影响。结果表明 。

双马来酰亚胺/环氧树脂改性聚氨酯泡沫塑料的研究

用双马来酰亚胺对环氧树脂进行改性 ,然后用改性环氧树脂对聚氨酯泡沫塑料进行改性。确定了改性聚氨酯泡沫塑料的最佳配方 ,研究了玻璃纤维和玻璃微珠的加入对改性泡沫塑料耐热性的影响。结果表明 ,改性泡沫塑料比未改性的热变形温度有了显著提高。

RTM用6818高温固化环氧树脂的固化工艺与耐热性研究

通过差示扫描量热分析(DSC)研究了自制树脂传递模塑(RTM)用6818高温环氧树脂体系的固化反应特性,采用外推法和红外光谱(FT-IR)确定了6818树脂体系的最佳固化工艺,通过动态热机械分析(DMA)对树脂体系的耐热性能进行了研究。研究结果表明,固化过程中树脂体系的各组分反应同步,反应放热峰达到252. 5℃;树脂体系的最佳固化工艺为130℃2h然后再180℃2h;树脂的玻璃化转变温度为232℃,树脂具有良好的耐高温性能,能在130℃的温度条件下长期使用。

高性能可回收环氧树脂及其复合材料的制备与性能研究

采用戊二酸酐为固化剂,乙酰丙酮锌为催化剂制备了一种综合性能优异的高性能可回收环氧树脂.系统研究了固化剂及催化剂含量对树脂结构、热学及动态性能的影响,实现了树脂组成的优化设计.基于酯交换反应的热可逆性,制备的vitrimer树脂通过物理热压方法可实现良好回收,力学强度保持率可达80%.采用RTM工艺制备的碳纤维织物增强vitrimer树脂复合材料表现出与传统热固性树脂基复合材料相当的力学性能,并且通过醇类溶剂热降解树脂的方法,可实现复合材料中碳纤维的高效无损回收,回收率近100%.