二氧化硅增强石英纤维复合材料高温电性能温度特性

运用静电学理论,建立计算二氧化硅增强石英纤维复合材料介电参数的经验模型,实现材料高温介电性能的温度特性模拟,并对材料介电性能的变化规律作出预测.模拟结果与实际结果基本相符,为材料改性提供依据.

碳粉/二氧化硅对碳纤维增强复合材料温阻效应影响

分别对有无掺入碳粉和二氧化硅混合颗粒的碳纤维增强复合材料(CFRP)传感元件进行了室温至高温(100℃)时的温阻效应研究。结果表明:一次升温过程中2种CFRP传感元件为正温度系数(PTC)效应,温度差值与电阻的常用对数值线性关系较好,在基体中添加一定量碳粉和二氧化硅的混合填料可以改善传感元件的温度敏感特性;第1次温度循环结束后CFRP传感元件内部产生不会随时间消失的滞留电阻;重复温度过程中,相对于无添加型CFRP传感元件,掺入碳粉和二氧化硅混合物使传感元件PTC强度较高,规律性和重复性较好,温度差值在0~20℃时传感元件表现为负温度系数(NTC)效应,20~80℃时为PTC效应。

纤维表面沉积二氧化硅薄膜对纤维树脂复合物性能的影响

目的探究纤维表面原子层沉积二氧化硅薄膜对牙科纤维树脂复合物性能的影响。方法利用原子层沉积技术(atomic layer deposition,ALD)在石英纤维表面沉积二氧化硅薄膜,制作纤维树脂复合物,分为A(未去除浸润剂)、B(去除浸润剂)、C(去除浸润剂+硅烷化)、D(去除浸润剂+ALD 600循环+硅烷化)4组,通过扫描电子显微镜、水接触角实验、吸湿性测试、CCK8实验、三点弯曲实验等检测纤维树脂复合物相关性能。结果原子层沉积二氧化硅薄膜后,石英纤维表面形态光滑,较处理前无明显改变;经ALD处理的石英纤维在硅烷化后呈疏水性。三点弯曲实验结果表明,经ALD改性的纤维树脂复合物力学性能显著提高(P<0.05)。电镜图像显示D组石英纤维与树脂基质之间具有良好的界面结合;此外,D组纤维树脂复合物表现出低吸附性、低溶解性与良好的生物相容性。结论原子层沉积技术在石英纤维表面沉积二氧化硅薄膜可显著提高牙科纤维增强树脂复合物的力学性能。

二氧化硅气凝胶用纤维研究进展

介绍了纤维/SiO_(2)气凝胶复合材料的制备方法,综述了纤维种类、纤维有关参数对复合材料最终性能影响的研究进展。指出与纤维相关的一些参数有着明显的交叉影响关系,在嵌入纤维过程中需重点处理好纤维相关参数之间的关系,还需着重关注任何可以导致SiO_(2)气凝胶孔径增大的网络结构的因子,为SiO_(2)气凝胶复合材料在隔热领域中的研究和应用提供了参考。

石英纤维织物增强复合材料性能研究

本文分别研究了QW 2 80和TC 8/ 3 K TO石英纤维织物 /改性环氧树脂复合材料的力学性能和介电性能 ,结果表明QW 2 80 /改性环氧树脂复合材料与TC 8/ 3 K

环境因素对石英纤维增强氰酸酯树脂基复合材料力学性能的影响

对石英纤维增强氰酸酯树脂基复合材料进行了湿热、高低温、太阳辐照、盐雾、振动、冲击等环境试验,分析了多种环境因素对复合材料力学性能的影响。结果表明,在气候环境因素中,高低温、湿热和太阳辐射环境试验对该复合材料的力学性能影响程度较大,前两者使其弯曲强度以及太阳辐射环境试验使其弯曲弹性模量分别下降了8.36%,6.35%,7.87%;相对于振动、冲击及离心加速度等机械使用环境因素,气候环境因素使该复合材料的力学性能下降较大,气候环境是影响复合材料力学性能的主要因素。

石英纤维增强石英陶瓷复合材料制备研究进展

石英纤维增强石英(SiO2f/SiO2)陶瓷复合材料具有优良的力学、介电、烧蚀和热物理等综合性能,是高速导弹天线罩、天线窗的首选材料。本文从石英纤维增强石英陶瓷复合材料的制备方法、石英纤维织物结构及预处理工艺、循环浸渍及后处理工艺、复合材料防潮处理和复合材料的发展等方面简述了国内外的研究进展,并对其未来发展方向进行了展望。

吸湿环境对石英纤维增强环氧树脂面板/PMI泡沫夹层结构复合材料吸湿行为的影响

研究了不同温度、湿度环境下,夹层结构石英纤维增强环氧树脂面板/PMI泡沫夹层结构复合材料及其芯材和面板的吸湿规律。将石英纤维增强环氧树脂面板、PMI泡沫、复合材料面板/PMI泡沫夹层结构试样在不同吸湿环境中进行吸湿处理后,对其吸湿行为进行分析。结果表明:浸水环境下面板、PMI泡沫、PMI泡沫夹层结构复合材料都表现出更为严重的吸湿行为;在潮湿环境中,50℃至70℃范围内,温度越高,试样在吸湿过程中的质量损失越多,最终的饱和吸湿率越小;在60℃以内的潮湿环境中,PMI泡沫夹层结构复合材料的饱和吸湿率可以通过相同环境下面板复合材料和PMI泡沫的吸湿率进行预测。

新型硅烷偶联剂对石英纤维/含硅芳炔复合材料界面增强增韧改性

采用一种自主设计制备的含有端炔、醚键和酰亚胺环的硅烷偶联剂(AAS),对石英纤维/含硅芳炔复合材料进行增强、增韧改性。采用DSC、FT-IR以及TGA分析表征了AAS参与PSA的交联固化,与PSA形成良好的化学作用;XPS测试表明AAS与QF产生化学键合;SEM分析表明,AAS的使用改善了QF与PSA的粘结性能,提高了界面结合强度,常温条件下,复合材料的层间剪切强度(ILSS)和弯曲强度相比于未改性的分别提高了50.6%和43.0%,在250℃时,ILSS、弯曲强度的保留率分别为66.0%和84.2%。经过AAS改性后,复合材料的耐冲击性能也得到了提高,常温下QF/PSA的冲击强度较未改性时提升了20.4%。

石英纤维增强陶瓷基复合材料制孔工艺研究

本试验针对目前硬质合金刀具加工石英纤维增强陶瓷基复合材料时存在的刀具磨损严重、加工质量差、效率低下等问题,对比了硬质合金刀具钻孔、PCD刀具钻孔和电镀金刚石套料钻螺旋铣磨制孔的效果,分析了切削力对制孔质量的影响。研究结果表明:纬纱纤维对X向和Y向切削力的影响明显大于经纱纤维,垂直于纬纱纤维方向的切削力较小,平行于纬纱纤维方向的切削力较大;PCD刀具钻孔质量相对较好,刀具磨损不明显,适用于石英纤维增强陶瓷基复合材料的制孔加工。

石英纤维增强聚酰亚胺复合材料超低温铣削实验

石英纤维增强聚酰亚胺复合材料是一种非均匀的各向异性材料,采用传统铣削方法对其进行加工时存在刀具磨损严重、切削力较大、加工效率低等问题。为此本文采用超低温冷却铣削方法对石英纤维增强聚酰亚胺复合材料进行铣削实验,并与传统干铣削方式进行了对比,分析了包括加工表面形貌、粗糙度、切削力和刀具磨损等切削性能。结果表明:两种工况下,表面粗糙度随主轴转速的提高而降低,随切深的增加呈先降低后增大趋势;相对于干铣削,不同切削速度下超低温冷却铣削有效抑制了低速干铣削纤维起毛、高速干铣削黏结剂烧蚀缺陷,表面质量都得到改善,刀具耐用度得到提高。超低温冷却引起的复合材料切削力增大,纤维断屑方式的改变以及切削热的有效降低是提高加工质量的主要原因。

石英陶瓷与碳纤维增强复合材料间胶接增强的优化工艺

为提高硅橡胶胶黏剂胶接石英陶瓷和碳纤维增强复合材料的强度和耐温性能,研究了胶接面湿热状态、打磨程度、胶层厚度、操作等待时间等工艺参数对胶接强度的影响。在试片正常烘干、打磨的情况下,当胶层厚度为0.4 mm、操作等待时间小于0.5 h时,胶接效果最优,其压缩剪切强度达到了3.06 MPa。探索了底涂剂处理对胶接强度和耐温性能的影响。在温度不高于100℃时,底涂剂A的效果较好。经底涂剂A处理后,胶接试片常温下的强度提高了13.7%,达到3.48 MPa;100℃时的强度提升率达到37.7%。在更高温度下,底涂剂B的效果更为显著。经底涂剂B处理后,胶接试片常温下的强度提升了10.1%,达到3.37 MPa;300℃时的强度提升了44.0%,达到1.57 MPa;200℃时的强度提升率最高,为49.0%。测试结果为高温条件下石英陶瓷胶接结构的胶接工艺优化及其应用提供了参考。

石英纤维根管桩复合材料的力学性能研究

目的:对自行研制的用于预成根管桩的石英纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能进行研究。方法:利用石英纤维和环氧树脂,制备出不同的复合材料棒材,测量不同组分复合材料的纤维含量、弯曲强度和剪切强度,并计算不同组分的弹性模量,电镜观察截面和断裂面形貌。采用单因素方差分析和Student-Newman-Keuls检验对各实验组的弯曲强度和剪切强度进行统计学处理。结果:本研究制备得到的复合材料的弯曲强度和剪切强度随着纤维含量的增加而增加,弯曲强度范围在741～1165MPa之间,剪切强度范围在36.7～50.4MPa之间,相应的纤维质量含量范围在53.3～78.6Wt%之间,弹性模量范围在30.6～51.9GPa之间。电镜观察显示:纤维在树脂中分布均匀;纤维与树脂结合良好。统计学分析显示:各试验组弯曲强度和剪切强度与对照组均有显著性差异(P<0.01),各试验组之间的弯曲强度和剪切强度均有显著性差异(P<0.01)。结论:制备得到的石英纤维/环氧树脂复合材料具备良好的机械性能,能够满足根管桩材料的要求。

石英纤维增强石英复合材料浸渍工艺研究

浸渍工艺是溶胶-凝胶工艺制备石英纤维增强石英复合材料中的重要技术,浸渍的效率和浸渍程度对于产品的周期和产品的性能有着重要的影响。文章简要介绍了硅溶胶的浸渍过程及机理,综述了影响浸渍效率和浸渍程度的因素,包括编织体结构、硅溶胶浓度、浸渍压力等,并对浸渍工艺的优化进行了展望。

SiO2编织纤维增强SiO2复合材料胞体表面测量

面向SiO2编织纤维增强SiO2(WFSiO2/SiO2)复合材料在胞体层面的表面形貌测量工程,提出了一种三维测量方法.针对采样参数设置不合理,会造成测量结果失真的问题,设计开发了一种确定最大采样步长的方法.该方法利用误差估计的统计学原理,建立了任意采样参数下获得的测量结果与准确测量值之间的误差的概率密度关系,并在此基础上提出了判断特定采样步长得到的测量结果是否可靠的准则,进而可以确定使测量结果符合工程要求的最大采样步长,从而将由采样引起的测量结果误差控制在最大残差的15%范围内.应用本文提出的方法确定了3种WFSiO2/SiO2复合材料的胞体最大采样步长,数值分别为7μm、6μm和8μm.研究了WFSiO2/SiO2复合材料的微观组织结构对其胞体层面的最大采样步长的影响,注意到材料所用的编织纤维直径在6~8μm之间.根据纤维直径与胞体最大采样步长之间的数值关系可以判明:在胞体层面,WFSiO2/SiO2复合材料的最大采样步长与其微观重复性特征具有密切关系,数值上约等于其微观的增强纤维直径;利用本方法确定的最大采样步长,可以实现WFSiO2/SiO2复合材料胞体表面不失真的采样与测量分析.该研究成果作为编织纤维增强复合材料纤维束-胞体-全表面测量评价体系的一个环节,为该种材料更可靠的表面质量检测和工程应用奠定了基础.

石英玻璃基复合材料的研究进展

石英玻璃基复合材料属于重要国防材料 ,在导弹通讯、制导和防热上具有不可取代的地位。本工作介绍了几种形式的石英玻璃基复合材料的组织结构、性能和制备工艺的研究与应用情况。

纳米SiO_2/竹纤维/环氧树脂复合材料性能研究

将竹纤维加入到环氧树脂中以形成增强环氧复合材料,研究了竹纤维竹粉和纳米二氧化硅(SiO2)对环氧树脂的力学性能和耐溶剂浸蚀性能的影响。竹纤维含量为15%时,竹纤维/环氧树脂的冲击强度比纯环氧树脂提高50%。纳米SiO2能同时增强和增韧竹纤维/环氧树脂,并提高其耐溶剂浸蚀性能,纳米SiO2含量为4%时,纳米SiO2/竹纤维/环氧树脂三元复合材料的冲击和拉伸强度分别比未添加纳米SiO2的竹纤维/环氧树脂提高40%和30%。当纳米SiO2/竹纤维/环氧树脂的质量比为4/15/85时,三元复合材料的综合性能较好。

曲面结构石英纤维增强树脂复合材料分层损伤缺陷太赫兹智能检测

为探索先进预警机雷达罩石英纤维增强树脂复合材料中典型分层缺陷的智能化检测手段,将协作机器人与反射式太赫兹时域光谱系统相结合,搭建了一种基于光纤耦合的反射式太赫兹时域光谱扫查系统,测试所得信噪比的动态范围约60 dB。利用搭建系统对预埋模拟分层缺陷的曲面结构石英纤维增强树脂复合材料样件进行太赫兹无损检测,不同扫描区域获得的反射式太赫兹成像图中均能通过目视辨认出内部预埋缺陷。利用改进的YOLOv4算法在缺陷自动识别中获得90.18%的准确率和91.26%召回率,分别较原YOLOv4算法提高3.37%和4.01%,对小目标缺陷的检测效果良好。实验丰富了预警机雷达罩样件的设计和检测研究内容,探索了曲面结构石英纤维增强树脂复合材料缺陷太赫兹成像,为预警机雷达罩的无损检测提供了新的智能检测工艺,具备工程应用价值。

石英纤维增强义齿基托的制备及性能测试

聚甲基丙烯酸甲酯义齿基托材料在使用中易断裂,为提高其机械性能,以石英纤维为原料织造不同弯纱深度的针织物作为增强体制备复合材料基托,并对基托的断面微观形貌、吸湿性、弯曲强度和弯曲弹性模量进行测试及分析。结果表明,石英纤维针织物增强义齿基托的界面结合情况比玻璃纤维针织物增强义齿基托好,基托的吸水性随弯纱深度的增大而逐渐增大,而且弯纱深度的变化对基托的弯曲性能影响显著,弯纱深度增加时,石英纤维针织物增强义齿基托的弯曲性能提高。