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Study on T700/Cyanate/PS/Epoxy Composites with ex-situ Toughening Technique
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作者 郑亚萍 WANG Hao +3 位作者 ZHANG Jiaoxia XU Yahong DAI Feng WANG Jihui 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 2014年第4期674-678,共5页
Composites were prepared with polysulfone through ex-situ toughening technique. The dynamic parameters of cyanate/epoxy resin were studied by differential scanning calorimetric(DSC) analysis and dynamic mechanical a... Composites were prepared with polysulfone through ex-situ toughening technique. The dynamic parameters of cyanate/epoxy resin were studied by differential scanning calorimetric(DSC) analysis and dynamic mechanical analysis(DMA). Microstructual toughening mechanism was studied through scanning electron microscopy(SEM). The particle microstructure in interlaminar region of composites toughened through ex-situ toughening technique revealed that a reaction induced phase decomposition and phase inversion happened in the interlaminar region. The thermosetting particles were surrounded by the PS phase, which could signifi cantly improve the delamination resistance of composites. The compression after impact(CAI) can be signifi cantly improved from 180 MPa to 260 MPa by using ex-situ toughening while the mechanical properties are not affected. 展开更多
关键词 composites ex-situ toughening technique phase inversion microstructure
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RTM聚酰亚胺复合材料“离位”增韧技术研究 被引量:10
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作者 刘志真 李宏运 +3 位作者 邢军 益小苏 杨慧丽 王震 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第6期72-77,共6页
研究"离位"增韧对RTM聚酰亚胺树脂基复合材料力学以及韧性性能的影响。结果表明:当增韧剂的含量为15wt%时,经"离位"增韧复合材料的室温层间剪切强度从97.9 MPa提高到110 MPa,而玻璃化转变温度和高温(288℃)复合材... 研究"离位"增韧对RTM聚酰亚胺树脂基复合材料力学以及韧性性能的影响。结果表明:当增韧剂的含量为15wt%时,经"离位"增韧复合材料的室温层间剪切强度从97.9 MPa提高到110 MPa,而玻璃化转变温度和高温(288℃)复合材料层间剪切强度略有降低。"离位"增韧后,PI-9731ES(F)/G0827复合材料的I型层间断裂韧性(GIC)从310 J/m2提高到459 J/m2。经电镜分析表明,主要是由于将热塑性聚酰亚胺"离位"增韧PI-9731制备复合材料时,可以在复合材料富树脂区形成相反转结构,在裂纹扩展的过程中,包覆热塑性聚酰亚胺的PI-9731粒子发生明显地取向和变形。 展开更多
关键词 聚酰亚胺复合材料 rtm成形 “离位”增韧 力学性能
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RTM复合材料的增韧技术研究 被引量:6
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作者 郭聪聪 王怡敏 +3 位作者 单瑞俊 孟梦 李志涛 毛慧文 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2021年第5期86-91,共6页
本体增韧和"离位"增韧是提高复合材料韧性的主要增韧技术,在RTM复合材料中也有大量应用。本文分别对EH301树脂进行本体增韧和"离位"增韧设计,并对改性前后树脂及其复合材料的流变特性、耐热性、冲击后压缩强度和其... 本体增韧和"离位"增韧是提高复合材料韧性的主要增韧技术,在RTM复合材料中也有大量应用。本文分别对EH301树脂进行本体增韧和"离位"增韧设计,并对改性前后树脂及其复合材料的流变特性、耐热性、冲击后压缩强度和其他力学性能进行分析,对比两种增韧技术在RTM复合材料中应用的优缺点。同时,结合扫描电子显微镜(SEM)观察PA毡的定型状态,研究定型工艺对复合材料力学性能的改善效果。结果表明:相比于本体增韧,"离位"增韧技术工艺性好,增韧效果显著,更适用于RTM复合材料体系的增韧,缺点是会降低复合材料的压缩强度和层间剪切强度。通过提高定型工艺时间和温度,改善PA毡与树脂的界面结合力,能够降低这种负面影响。 展开更多
关键词 rtm复合材料 增韧 CAI 定型工艺
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结构化增韧层增韧RTM复合材料性能 被引量:33
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作者 张朋 刘刚 +2 位作者 胡晓兰 包建文 益小苏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1-9,共9页
从复合材料离位增韧思想出发,选用具有高孔隙率的尼龙无纺布(PNF)作为结构化增韧层,采用RTM工艺制备了PNF层间增韧改性的U3160碳纤维增强环氧3266树脂基复合材料(U3160-PNF/3266),并研究了其韧性相关性能和增韧机制。结果表明:U3160-PNF... 从复合材料离位增韧思想出发,选用具有高孔隙率的尼龙无纺布(PNF)作为结构化增韧层,采用RTM工艺制备了PNF层间增韧改性的U3160碳纤维增强环氧3266树脂基复合材料(U3160-PNF/3266),并研究了其韧性相关性能和增韧机制。结果表明:U3160-PNF/3266复合材料层间仍保持其原有的结构形式,同时与层间树脂相互贯穿形成了一种非反应诱导相分离的双连续结构,并且这种双连续结构表现出显著的增韧效果。U3160-PNF/3266复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性和Ⅱ型层间断裂韧性分别提高了1.1倍和1.4倍,冲击后压缩强度由212MPa提高到281MPa。 展开更多
关键词 rtm 无纺布 复合材料 层间增韧 层间性能
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“离位”增韧技术在碳纤维/RTM聚酰亚胺复合材料中的应用 被引量:14
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作者 刘志真 郭恩玉 +4 位作者 邢军 李宏运 益小苏 王震 于洋 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1-8,共8页
研究了"离位"增韧对RTM聚酰亚胺(PI-9731)树脂基复合材料力学性能的影响。结果表明:当增韧剂的质量分数为15%时,经粉末法和薄膜法"离位"增韧G827/PI-9731复合材料的室温层间剪切强度从增韧前的97.9 MPa分别提高到10... 研究了"离位"增韧对RTM聚酰亚胺(PI-9731)树脂基复合材料力学性能的影响。结果表明:当增韧剂的质量分数为15%时,经粉末法和薄膜法"离位"增韧G827/PI-9731复合材料的室温层间剪切强度从增韧前的97.9 MPa分别提高到108 MPa和110 MPa,高温(288℃)层间剪切强度变化不大。G827/PI-9731复合材料经粉末法"离位"增韧后,Ⅰ型断裂能释放率从增韧前的310 J/m2提高到410 J/m2,Ⅱ型断裂能释放率从增韧前的590 J/m2提高到939 J/m2。而经过薄膜法"离位"增韧后,其复合材料的Ⅰ型断裂能释放率提高到459 J/m2,Ⅱ型断裂能释放率提高到1100 J/m2。经电镜分析表明,由于热塑性聚酰亚胺的引入,在复合材料层间区域形成热固/热塑相反转结构,在裂纹扩展的过程中,包覆热塑性聚酰亚胺的PI-9731粒子发生明显取向和变形,从而提高韧性。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 复合材料 rtm成形 “离位”增韧 力学性能
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结构化增韧层增韧RTM复合材料预成型体的渗透特性 被引量:9
6
作者 刘刚 张朋 +3 位作者 李伟东 胡晓兰 包建文 益小苏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期586-593,共8页
选用尼龙无纺布(Polyamide Nonwoven Fabric,PNF)作为结构化增韧层,研究了增韧层的引入对纤维预成型体在树脂传递模塑成型(RTM)工艺过程中渗透特性的影响。结果表明:在径向非饱和流动模式下,层间增韧预成型体沿纤维方向的渗透率为5.2... 选用尼龙无纺布(Polyamide Nonwoven Fabric,PNF)作为结构化增韧层,研究了增韧层的引入对纤维预成型体在树脂传递模塑成型(RTM)工艺过程中渗透特性的影响。结果表明:在径向非饱和流动模式下,层间增韧预成型体沿纤维方向的渗透率为5.2×10-12 m2,略低于非增韧预成型体的7.1×10-12 m2,而沿垂直于纤维方向的渗透率为2.3×10-12 m2,略高于非增韧预成型体的1.6×10-12 m2。此外,层间增韧预成型体的单向饱和流动渗透率为2.6×10-12 m2,较非增韧预成型体的1.9×10-11 m2下降了约1个数量级,z向饱和流动渗透率较非增韧预成型体的1.3×10-13 m2下降至2.5×10-14 m2,同样下降了约1个数量级。对复合材料层间微观形貌的分析结果表明:造成预成型体渗透率下降的主要原因首先是PNF引入至层间之后将阻碍层间树脂的快速流动,同时增韧层将使层内纤维含量明显升高,由55.3vol%上升到63.7vol%。 展开更多
关键词 rtm 尼龙无纺布 复合材料 层间增韧 渗透率
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z向流动RTM工艺树脂的流动浸润行为 被引量:6
7
作者 李伟东 刘刚 +1 位作者 安学锋 益小苏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期82-89,共8页
研究了层间"离位"附载多孔薄膜结构形式增韧层的大厚度纤维预成型体中等代流体(树脂)沿预成型体厚度方向(z向)的流动行为,通过压力传感器监测z向流动RTM(z-RTM)工艺注射过程中进、出胶口压力的变化规律,进一步反推树脂在层间&... 研究了层间"离位"附载多孔薄膜结构形式增韧层的大厚度纤维预成型体中等代流体(树脂)沿预成型体厚度方向(z向)的流动行为,通过压力传感器监测z向流动RTM(z-RTM)工艺注射过程中进、出胶口压力的变化规律,进一步反推树脂在层间"离位"增韧与非增韧预成型体中的宏观流动及微观浸润模式。结果表明,在zRTM工艺注射过程中,树脂在沿纤维束间z向快速流动的同时完成对纤维丝束内部的浸润。层间"离位"附载的增韧层虽延缓了树脂的宏观流动,但使流动前锋曲面更加平滑。层间"离位"增韧预成型体z向渗透率为3.5×10-15 m2,与非增韧预成型体的z向渗透率2.9×10-14 m2相比,降低约一个数量级。 展开更多
关键词 z向流动 树脂传递模塑 预成型体 “离位”增韧 渗透率
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PES颗粒层间增韧碳纤维/双马树脂RTM复合材料 被引量:9
8
作者 安学锋 张晨乾 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期65-69,共5页
采用PES粉末作为增韧剂,并预先附载与碳纤维增强织物表面,经过随后的树脂注射、固化过程,获得相邻层间的增韧层。为了保证复合材料兼具出色的力学性能以及良好的成型加工性能,针对增韧颗粒的分布纹理进行了优化。冲击后压缩试验结果表明... 采用PES粉末作为增韧剂,并预先附载与碳纤维增强织物表面,经过随后的树脂注射、固化过程,获得相邻层间的增韧层。为了保证复合材料兼具出色的力学性能以及良好的成型加工性能,针对增韧颗粒的分布纹理进行了优化。冲击后压缩试验结果表明,采用这种预先附载增韧颗粒的增强织物制备RTM复合材料,可显著改善其冲击损伤阻抗。 展开更多
关键词 复合材料 增韧 双马树脂 PES rtm成型
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TPU无纺布对玻纤预制体渗透率和FRP层合板层间韧性的影响 被引量:2
9
作者 张娜 吕广超 +3 位作者 刘春太 谈昆伦 徐平 黄明 《玻璃钢/复合材料》 CAS 北大核心 2019年第3期5-10,共6页
将熔喷成型的热塑性聚氨酯(TPU)无纺布(TNF)作为复合材料结构化的增韧层,采用真空树脂传递模塑(VARTM)工艺制备无纺布/玻璃纤维/环氧(TNF/GF/EP)复合材料,研究了其层间断裂韧性以及增韧机制,并对无纺布引入前后的玻璃纤维织物预浸体的... 将熔喷成型的热塑性聚氨酯(TPU)无纺布(TNF)作为复合材料结构化的增韧层,采用真空树脂传递模塑(VARTM)工艺制备无纺布/玻璃纤维/环氧(TNF/GF/EP)复合材料,研究了其层间断裂韧性以及增韧机制,并对无纺布引入前后的玻璃纤维织物预浸体的渗透率进行了测量。结果表明:TNF增韧后的复合材料层间断裂韧性得到提高,Ⅰ型能量释放率GⅠC由790J/m^2增加到1411 J/m^2,提高了78%,Ⅱ型能量释放率GⅡC由569. 9 J/m^2增加到1223. 8 J/m^2,提高了115%,均表现出明显的增韧效果;同时,TNF的引入使得复合材料预制体体系的渗透率下降了56. 5%。 展开更多
关键词 rtm 复合材料 层间韧性 渗透率 TPU 无纺布
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液态成型环氧树脂基复合材料增韧研究进展 被引量:1
10
作者 何先成 钟翔屿 +1 位作者 包建文 李晔 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期129-134,共6页
总结了提高液态成型环氧树脂基复合材料韧性的三种方法,包括增韧树脂基体、层间增韧以及通过Z向增强来增韧。简要介绍了这三种方法各自的增韧机理、影响因素及优缺点。
关键词 先进复合材料 树脂传递模塑 真空辅助树脂注射 液态成型 环氧树脂 增韧
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ESTM-fabric/3266复合材料低速冲击响应及冲击后压缩行为研究 被引量:4
11
作者 董慧民 闫丽 +3 位作者 安学锋 钱黄海 苏正涛 益小苏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期41-47,共7页
基于“离位”技术,分别开发两种新型聚醚砜(PES)点阵附载型(ES-L)和PES无规附载U3160织物型(ES-R)ES^TM-fabric织物,采用RTM工艺制备ES^TM-fabric织物增强3266中温环氧树脂基复合材料(ES^TM-fabric/3266),对其进行冲击阻抗及冲击后压缩... 基于“离位”技术,分别开发两种新型聚醚砜(PES)点阵附载型(ES-L)和PES无规附载U3160织物型(ES-R)ES^TM-fabric织物,采用RTM工艺制备ES^TM-fabric织物增强3266中温环氧树脂基复合材料(ES^TM-fabric/3266),对其进行冲击阻抗及冲击后压缩测试,并利用荧光显微镜、SEM结果分析离位增韧机理,还对比研究未增韧U3160织物增强3266中温环氧树脂基复合材料的性能。低速冲击测试结果表明:相比未增韧U3160/3266(ES-U),ES^TM-fabric/3266的起始损伤阈值载荷显著提高,冲击损伤面积明显减少,裂纹扩展更加平缓,且以层内基体裂纹、纤维束内的纤维-基体脱粘和局部铺层断裂为主。ES-L的CAI值比ES-U增大了37%。ES-R层间出现均布式相反转结构,ES-L层间存在硬相区(富BMI连续相)和软相区(富PES连续相/3266相反转结构);ES-L的相结构能够更加有效地缓解应力集中、耗散冲击能量,从而使其表现出最佳的损伤阻抗和损伤容限性能。 展开更多
关键词 增韧技术 冲击行为 损伤容限 损伤模式 树脂转移模塑(rtm)
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双马树脂基复合材料低速冲击响应及冲击后压缩行为研究 被引量:2
12
作者 董慧民 闫丽 +2 位作者 安学锋 钱黄海 苏正涛 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期71-78,共8页
制备了新型聚醚砜(PES)点阵附载U3160的ES^(TM)-fabric织物,PES附载量分别为15(ES-15),25(ES-25),35(ES-35)g/cm^(2)。采用RTM工艺制备了ES^(TM)-fabric织物增强双马来酰亚胺树脂(牌号:6421)基复合材料(ES^(TM)-fabric/6421),对其进行... 制备了新型聚醚砜(PES)点阵附载U3160的ES^(TM)-fabric织物,PES附载量分别为15(ES-15),25(ES-25),35(ES-35)g/cm^(2)。采用RTM工艺制备了ES^(TM)-fabric织物增强双马来酰亚胺树脂(牌号:6421)基复合材料(ES^(TM)-fabric/6421),对其进行动态力学热分析(DMTA),还进行了冲击阻抗及冲击后压缩性能研究,并利用荧光显微镜分析其增韧机理,同时研究对比了未增韧U3160织物增强6421树脂基复合材料(ES-0)的性能。DMTA分析结果显示,ES-0仅有一个源于BMI基体树脂的玻璃化转变温度(T_(g)),增韧后复合材料出现了两个T_(g):191~195℃的松弛峰源于增韧剂PES,230~250℃的松弛峰源于BMI基体树脂。低速冲击结果显示,ES-0试样的初始损伤载荷(DTL)降低非常显著。增韧复合材料的DTL远高于ES-0试样,且与最高峰值载荷相同;随着增韧剂增多,DTL增大,冲击损伤面积减小。荧光显微结果显示:ES-0试样的冲击损伤以分层破坏为主。增韧复合材料在压头下方产生了大量层内和层间基体裂纹,且冲击背面的铺层破裂更加严重,其锥形冲击损伤范围要小于ES-0试样。ES-0试样的冲击后压缩强度(CAI)为144.66 MPa,增韧复合材料ES-15,ES-25和ES-35的CAI值分别依次增大为205.85,265.74 MPa和275.14 MPa。ES-0试样经冲击后压缩破坏后结构中出现了大量分层,结构无显著的劈裂;ES-15试样存在大量的纤维铺层劈裂及显著的基体裂纹;ES-25试样和ES-35试样以铺层剪切破坏为主,这些损伤会吸收大量能量,从而导致高的CAI值。 展开更多
关键词 增韧技术 冲击行为 损伤容限 损伤模式 树脂转移模塑(rtm)
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液晶BMI增韧改性BMI树脂体系的研究 被引量:4
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作者 冀俊 李玲 《中国胶粘剂》 CAS 北大核心 2012年第10期9-12,17,共5页
以R-BMI[RTM(树脂传递模塑)用BMI(双马来酰亚胺)树脂体系]为主要原料,研制了一种L-BMI(液晶BMI树脂增韧改性低黏度R-BMI),并对其力学性能、反应性和化学流变特性等进行了探讨。结果表明:L-BMI比R-BMI树脂体系的冲击强度提高了83.33%,其... 以R-BMI[RTM(树脂传递模塑)用BMI(双马来酰亚胺)树脂体系]为主要原料,研制了一种L-BMI(液晶BMI树脂增韧改性低黏度R-BMI),并对其力学性能、反应性和化学流变特性等进行了探讨。结果表明:L-BMI比R-BMI树脂体系的冲击强度提高了83.33%,其反应活化能为71.13 kJ/mol,并且其具有良好的低黏度工艺平台,116℃时保持低黏度(≤600 mPa.s)的时间为578 min;建立了等温状态下的Dual-Arrhenius黏度模型,由该模型预测的黏度与实测黏度吻合性良好,说明该黏度模型可较准确预测体系的低黏度工艺窗口,为RTM用L-BMI的工艺参数制定提供了理论依据。 展开更多
关键词 液晶双马来酰亚胺 增韧 反应性 化学流变模型 树脂传递模塑
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Phase separation morphology and mode II interlaminar fracture toughness of bismaleimide laminates toughened by thermoplastics with triphenylphosphine oxide group 被引量:3
14
作者 SUN ShuJun GUO MiaoCai +1 位作者 YI XiaoSu ZHANG ZuoGuang 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第3期444-451,共8页
Toughness improvement of bismaleimide(BMI)resin is very important for its application in composite materials.Blending with
关键词 THERMOPLASTIC phase separation BLENDS triphenylphosphine oxide BISMALEIMIDE ex-situ toughening interlaminar fracture toughness
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联苯聚芳醚酮-双马来酰亚胺复合树脂的分相行为和流变行为 被引量:3
15
作者 胡晓兰 严建龙 +4 位作者 余荣禄 周玉敬 李伟东 刘刚 益小苏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2568-2577,共10页
离位复合增韧技术是本征脆性的热固性树脂基纤维复合材料提高韧性的有效解决方案,为了更好地结合离位增韧技术和树脂传递模塑(RTM)工艺制备高性能双马来酰亚胺(BMI)树脂基复合材料,本文面向新型热塑性联苯聚芳醚酮(PAEK-B),研究了PAEK-B... 离位复合增韧技术是本征脆性的热固性树脂基纤维复合材料提高韧性的有效解决方案,为了更好地结合离位增韧技术和树脂传递模塑(RTM)工艺制备高性能双马来酰亚胺(BMI)树脂基复合材料,本文面向新型热塑性联苯聚芳醚酮(PAEK-B),研究了PAEK-B在BMI树脂及碳纤维复合材料中的分相行为及PAEKB/BMI复合树脂的流变特性。结果表明,PAEK-B在BMI树脂的注射窗口温度保持一定时间后会发生分相行为,并在RTM工艺制备的碳纤维(CF)/PAEK-B/BMI复合材料中保持了分相结构。BMI树脂的注射温度会影响到PAEK-B在其中的溶解特性,注射温度升高会使BMI树脂的初始黏度变小,但PAEK-B/BMI复合树脂的黏度拐点时间会缩短;PAEK-B/BMI复合树脂符合Winter-Chambon准则,复合树脂的tanδ对频率没有依赖性,且复合树脂的凝胶活化能随着PAEK-B含量的增加逐渐增大。 展开更多
关键词 离位复合增韧技术 双马来酰亚胺树脂 相分离 形貌 流变行为 树脂传递模塑(rtm)
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