空气净化技术研究(1):纤维过滤

纤维过滤是目前使用最广泛的空气净化技术,主要滤材有无纺布、玻璃纤维、驻极体静电纤维、聚四氟乙烯(PTFE)膜和纳米纤维。本文比较了国内外主要空气过滤器标准中的效率规格,介绍了这5种纤维过滤器的特点,分析了国内外文献报道的这些过滤器的主要性能和优缺点。对3种空气过滤器,即用驻极体静电纤维、PTFE纤维和静电纺丝纳米纤维制造的空气过滤器进行了测试,其中静电纺丝纳米纤维和PTFE纤维空气过滤器虽然仍存在不足,但是已实现了高效低阻的目标。面对全球肆虐不断的各种流行性疾病,空气过滤器不但需要实现高效率、低阻力,更应具备杀灭细菌和灭活病毒的功能,新的、性能更优的纤维过滤材料和空气过滤器有待开发和应用。

玻璃纤维编织网增强混凝土耐久性试验研究

从材料的组成出发,以水泥基体、温度和表面涂层为影响因素,研究了玻璃纤维编织网增强混凝土构件在不同环境下的耐久性能,并应用扫描电子显微镜观察老化后的玻璃纤维表面,从微观角度说明纤维编织网增强混凝土构件的耐久性机理。

玻纤编织布复合材料VARI工艺中树脂流动行为研究

采用可视化实验方法研究了玻纤编织布铺层真空辅助成型工艺中树脂的流动行为。结果表明,导流介质可提高树脂流动速率、缩短充模时间;边缘点浇注、树脂沿导流介质径向流动时流动前锋为抛物线且易产生白斑,树脂沿导流介质纬向浇注时流动前锋呈直线且不易产生白斑;中心点浇注只能缩短树脂沿导流介质径向流动的充模时间,整体充模时间并未得到改善;玻纤编织布为2层、4层、6层、8层时树脂流动速率相差无几。

智能三维机织玄武岩纤维复合材料的制备

探讨智能三维机织玄武岩纤维复合材料的制备方法。原料采用以800 tex有捻玻璃纤维纱为经纱、2 000 tex玄武岩纤维无捻粗纱为纬纱以及以直径为0.7 mm的康铜电阻丝,通过VARTM成形工艺,开发设计了智能三维机织玄武岩纤维复合材料,并对其应变丝电阻的变化进行了检测。认为:在普通织机上经适当改造,便能开发生产带电阻丝的三维机织玄武岩纤维预制件;通过VARTM成形工艺,把带电阻丝的三维机织玄武岩纤维织物与不饱和聚酯树脂复合成形,制成具有感知负载功能的敏感智能复合材料,工艺简单,成本低。

加载速率对复合材料拉伸力学性能影响研究

复合材料结构在特殊载荷作用下表现出不同的力学承载性能,这一因素将对其在不同速度载荷作用下的力学性能造成一定的影响,了解并研究复合材料结构在不同加载速率作用下的力学性能及内部缺陷和损伤演化规律,对于正确评估其承载性能具有现实意义。对同批次玻璃纤维编织复合材料试件进行三种加载速率作用下的拉伸力学性能试验,通过研究复合材料试件承载性能、损伤状态与加载速率的关系,分析了内部损伤演化对承载能力的影响。采用声发射技术监测复合材料试件损伤过程,分析了声发射信号能量与加载速率的关系,同时从声发射波形历程和破坏时声发射信号特征角度分析了玻璃纤维编织复合材料损伤演化规律。结果表明,随加载速率的增加试件抗拉强度增大;加载速率高低影响复合材料内部损伤的扩展行为,在较低的加载速度下,内部损伤有较长的时间进行充分扩展,从而使复合材料结构的完整性降低,表现为破坏时的部分结构承载;在较高的加载速率下,内部损伤扩展不均匀,反而保持了复合材料结构的相对完整性,表现为较高的拉伸强度。

三维机织夹芯复合材料的制备与压缩性能研究

以玻璃纤维为原料,采用2个系统经纱(一个为上下表层经纱,另一个为夹芯层经纱)、1个系统纬纱,在SU111型全自动剑杆织机上制织经向截面为"口"字形的新型三维夹芯织物。以环氧树脂E-44与9055型固化剂为基体体系,采用手糊成型工艺将上述机织物复合制成三维机织夹芯复合材料。研究三维机织夹芯复合材料的压缩性能,分析材料结构与压缩性能之间的关系,并与"8"字形中空复合材料进行比较。结果表明,芯材间距为5mm的"8"字形中空复合材料的压缩强度高于芯材间距为25mm的三维机织夹芯复合材料,但是后者的弹性模量高于前者。实验结果对该类结构材料的优化设计与力学性能研究具有极其重要的指导价值。

玻璃钢发展综述及经编织物作为玻璃钢增强基布的发展前景

:我们可以看到随着复合材料在高技术领域中的应用 ,对复合材料性能要求越来越高。纺织结构复合材料越来越成为该领域的主导 ,它的性能很大程度上取决于增强材料的性能 ,而增强材料的性能除了取决于增强体自身的性能外 ,还取决于增强体的结构和加工方式。好的增强结构不仅能承受多种载荷 ,同时也有助于在加工中稳定几何构造 ,因此研究开发新型增强体结构的必要性十分重要。

玄武岩、玻纤、丙纶机织复合材料的拉伸性能研究

以玄武岩纤维、玻璃纤维为增强纤维,丙纶为基体纤维,采用包缠技术制备复合线,织造不同纤维混杂比例的平纹预制件及三维预制件,直接热压成型制备纤维增强复合材料,研究纤维混杂比例及预制件结构对复合材料拉伸性能的影响.结果表明：随着玻璃纤维体积含量的增加,平纹组织复合材料的纬向抗拉强度先增大后减小,断裂伸长率逐渐减小,弹性模量逐渐增大,当玻纤含量在51％～59％之间时,复合材料力学性能相对最好;三维预制件复合材料中,4层角联锁结构的力学性能较4层准正交结构好,较4层正交结构差,多层预制件复合的复合材料,其力学性能好于相同层数的三维预制件复合材料.

玻璃纤维多轴向经编复合材料的制备及拉伸性能研究

以环氧树脂为基体,分别以玻璃纤维多轴向经编针织物和玻璃纤维机织物作为增强材料,通过手糊法制备复合材料,并通过试验对比研究两种复合材料的拉伸性能。结果表明,经编复合材料沿各个轴向的拉伸强度比复合前多轴向经编针织物及机织复合材料的强度均有明显提高,增幅均在50%以上,说明多轴向经编复合材料具有更优异的力学性能。这为进一步扩大玻璃纤维多轴向经编复合材料的应用领域提供了有力证据。

三维正交机织铜丝/玻璃纤维层间混杂复合材料的拉伸和弯曲性能研究

本文设计和制作了两种层间混杂结构的三维正交机织铜丝/玻璃纤维复合材料,分别为铜丝单面混杂和双面混杂复合材料。两种复合材料的拉伸性能和弯曲性能测试结果表明,单面铜丝/玻璃纤维混杂复合材料的归一化拉伸强度和模量分别为1 214 MPa和83 GPa;高于双面铜丝/玻纤混杂复合材料44%和51%。单面铜丝/玻璃纤维混杂复合材料的归一化弯曲强度为964 MPa,高于双面铜丝/玻纤复合材料27%。两者的弯曲模量比较接近,均为60 GPa左右。由于铜丝的混杂效应,三维正交机织铜丝/玻璃纤维层间混杂复合材料的拉伸和弯曲性能与相同结构的玻璃纤维复合材料相比有一定的下降。

纤维增强氯氧镁复合材料增强体系改性研究

选用中碱B1 7玻璃纤维布及天然植物纤维网格织物作为氯氧镁水泥制品的增强材料。利用表面活性剂脲醛树脂胶液、聚醋酸乙烯酯乳液处理玻纤 ,经耐老化、防潮效果等实验研究表明 ,氯氧镁水泥的最佳基础配比为m (MgO)∶V (MgCl2 ) =1 0 0 0 g∶45 0mL ,ρ (MgCl2 )为 1 2 4g/mL ;稀释 1 0 % (wB)的脲醛树脂作表面活性剂浸润玻纤 ,在氯氧镁水泥中掺入防水剂w (K3 ·XY6 ) 2 %～ 3 % ,制成的复合材料 ,玻纤与水泥的浸润角最小 ,弯曲强度较高 (72 2 3～ 77 5 3MPa) ,软化系数最高 (0 93 ) ,强度保留率达 95 %。用天然植物纤维网格织物制成的增强氯氧镁复合材料 ,浸润角较小 ,软化系数较高 (0 71～0 89) ,强度保留率高 (89%～ 98% )。表面活性剂能使玻璃纤维与氯氧镁水泥有更好的粘接 ;该活性剂既是防护层 ,又使起着骨架作用的玻璃纤维不被碱蚀 ;防水剂的掺入 ,改变了氯氧镁基体材料的结构组成和晶体形貌 ,从而延长了制品的耐候性 ,改善了制品变形翘曲问题。

热压温度对PTFE/GF复合基板性能的影响

采用热压工艺制备聚四氟乙烯/玻纤布微波复合介质基板。系统研究了热压温度对聚四氟乙烯/玻纤布复合基板吸水率、介电性能、热膨胀系数及显微结构的影响。采用差示扫描量热法研究玻纤布对聚四氟乙烯的热行为影响。采用矢量网络分析仪对聚四氟乙烯/玻纤布复合基板介电性能进行测试,发现370℃热压的样品具有较低的介电常数与介电损耗（εr=2.2,tanδ=8.7×10-4）。采用热机械分析法（TMA）测量不同热压温度制备的聚四氟乙烯/玻纤布复合介质基板z轴的热膨胀系数,发现370℃时热压制备的复合介质板具有最低的热膨胀系数（CTE=160.1×10-6/℃,1～100℃）。

基于PVDF-HFP微孔膜与玻纤机织物的锂离子电池复合隔膜

以玻璃纤维机织物为中间层,聚偏氟乙烯六氟丙烯(PVDF-HFP)微孔膜为上下层,制备三明治结构的锂离子电池复合隔膜,对其干态与湿态下的力学性能、电解液亲和性、热稳定性及电化学性能等进行测试,并与商品化锂离子电池隔膜Celgard 2400进行对比。结果表明,三明治结构的锂离子电池复合隔膜具有更好的力学性能、电解液亲和性、热稳定性及电化学性能。

碳纤维与玻-碳层间混杂2.5维机织复合材料的力学性能对比研究

2.5D机织复合材料由于具有特殊的层间联锁结构和相对成熟的织造、制备技术,在很多领域得到了广泛关注和应用。本工作制备了一种碳纤维2.5D机织复合材料和一种碳纤维-玻璃纤维混杂的2.5D机织复合材料。对两种复合材料经向和纬向的压缩、弯曲及剪切性能进行研究,并分析结构与性能间的关系。结果显示:2.5D织物经向压缩强度高于纬向,也优于2.5D混杂织物复合材料,而2.5D织物与2.5D混杂织物复合材料纬向压缩强度十分接近;2.5D织物与2.5D混杂织物复合材料经向弯曲强度差别不大,2.5D织物纬向弯曲强度则明显高于2.5D混杂织物复合材料;2.5D织物纬向最大层间剪切强度大于经向层间剪切强度,2.5D织物与2.5D混杂织物复合材料经向剪切强度差别不大,而2.5D混杂织物复合材料纬向剪切强度远低于2.5D织物复合材料。

三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能

为解决间隔织物增强复合材料存在强度低、抗压性差的问题,选用经编间隔织物和玻璃纤维机织物作为增强体,聚氨酯泡沫作为基体,制备系列三维针织/机织聚氨酯基复合材料,并测试材料的拉伸、弯曲和压缩性能。结果表明:将经编间隔织物/玻璃纤维机织物以三维夹芯结构形式嵌入复合材料中,能够提高间隔织物增强复合材料的拉伸性能和压缩性能;在表面组织结构相同的情况下,经编间隔织物厚度大的三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能较好;在织物厚度相同的情况下,填充大六角形网孔的间隔织物的复合材料具有较好的力学性能。

三维针织/机织混合聚氨酯基复合材料的压缩性能研究

为解决间隔织物增强复合材料存在强度低、抗压性差的问题,选用经编间隔织物和玻纤机织物或经编间隔织物和碳纤维布作为增强体,聚氨酯浆料作为基体材料,使用手糊法制备一款新型三维针织/机织混合聚氨酯基复合材料,探究经编间隔织物表层组织结构、间隔织物的厚度、是否添加机织物、机织物种类对三维针织/机织混合聚氨酯基复合材料性能的影响。实验结果表明,织物厚度相同的情况下,间隔织物的间隔梳栉针背横移针距数较小的复合材料具有较好的压缩性能。表面结构相同的情况下,织物厚度较大的三维针织/机织混合聚氨酯基复合材料的压缩性能较好。贴附机织物布的复合材料的压缩应力提升了49.2%,压缩模量提升了27.34%。

三维正交机织和双轴向经编玻纤复合材料压缩性能研究

采用三维正交机织玻纤织物和双轴向经编玻纤织物分别为增强体,环氧树脂(E-2511-1A)/固化剂(2511-1BT)混合液(质量比为100∶30)为基体,利用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺成型,制备两种复合材料试样。然后,对试样进行0°和90°方向的压缩试验,并比较试样的当量压缩性能。结果表明,双轴向经编玻纤复合材料0°方向的当量压缩断裂强度比三维正交机织玻纤复合材料提高4. 90%,三维正交机织玻纤复合材料90°方向的当量压缩断裂强度比双轴向玻纤复合材料提高23. 40%,而双轴向经编玻纤复合材料0°、90°方向的当量压缩模量分别比三维正交机织玻纤复合材料提高35. 71%、64. 00%。

高温对机织布玻纤覆膜滤料耐折性能影响实验研究

为研究机织布玻纤覆膜滤料耐折性能,通过实验研究在不同温度、不同加热时间下高温老化对机织布玻纤覆膜滤料耐折性能的影响。结果表明:随着温度升高、加热时间延长,滤料耐折次数下降趋势明显,2#滤料耐折次数随温度和作用时间下降趋势最明显。红外光谱结果也表明,900~1200 cm^(-1)频段内透射率随温度升高和加热时间的延长有下降趋势,即耐折次数与玻纤官能团对应的频段处透射率呈线性正相关关系。因此,在现场使用中应控制温度,避免机织布玻纤滤袋在高温工况下工作。

基于B样条曲线的玻璃纤维长丝纱条干不匀对织物外观影响的模拟研究

采用条干不匀纱线的B样条曲面造型技术,模拟平纹织物由于纱线不匀所形成的外观效果。首先,利用USTER ME 100测试玻璃纤维长丝纱线的条干均匀度,并将相关数据转化为符合纱线B样条曲面造型技术要求的参数,代入纱线模拟数学模型,完成对玻纤长丝纱的三维模拟;其次,根据Peirce机织物结构模型计算其几何结构,作为纱线关键控制点设置的依据;最后,对每根经向纱线的起始点进行随机设置得到其控制曲面,对纬纱第一根纱线起始点进行随机设置,对后面所有纬纱的起始点位置则根据织物幅宽依次进行设置。当所有的纱线模拟完成后,玻纤长丝纱均匀度对织物外观的影响程度在计算机屏幕上自动显示,从而预测玻纤长丝纱的布面效果。

采用不同增强材料的聚酰亚胺覆铜板

本文分析了双马来酰亚胺的性能特点及聚酰亚胺覆铜板的发展趋势。以适当的方法成功地合成了改性双马树脂并采用不同的增强材料制作了三种覆铜板,详细地论述了它们各自性能的优点。