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芳纶纤维布层间增强的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料力学性能研究
被引量:
2
1
作者
唐文龙
田春蓉
+1 位作者
贾晓蓉
陈贵胜
《纤维复合材料》
CAS
2014年第4期32-36,共5页
制备硅酸铝纤维密度相同的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料,采用芳纶纤维布层间增强结构提高材料的力学强度,考察了复合材料的抗压性能、抗冲击性能以及芳纶纤维布增强层与基体材料的剥离强度。研究结果表明:密度越大其抗压强度越高,...
制备硅酸铝纤维密度相同的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料,采用芳纶纤维布层间增强结构提高材料的力学强度,考察了复合材料的抗压性能、抗冲击性能以及芳纶纤维布增强层与基体材料的剥离强度。研究结果表明:密度越大其抗压强度越高,而材料的抗冲击性能受密度的影响不明显。采用芳纶纤维层间增强硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料能显著提高材料的抗压性能及抗冲击性能,随层间增强层数增多其抗压性能无明显改变,而其抗冲击性能随增强层数增多有明显提高。由于基体材料强度的局限性,增强层与基体材料的剥离强度对材料的冲击韧度影响不明显。
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关键词
层
压复合材料
硅酸铝纤维
酚醛树脂
纤维
增强
芳纶纤维布
层间增强
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职称材料
短纤维层间增强碳纤维复合材料层板的力学研究
被引量:
3
2
作者
刘晓军
单忠德
+3 位作者
战丽
张群
范聪泽
梁美芹
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期18-23,共6页
以斜纹3k T300碳纤维布、环氧树脂和0.3~0.5 mm短切碳纤维为主要实验原料,使用短切纤维铺放装置将短切碳纤维定量铺放在碳纤维布表面,并铺层得到5块层间短切纤维增强的预制体,每块预制体含8层碳纤维布且每块预制体层间短切碳纤维铺放面...
以斜纹3k T300碳纤维布、环氧树脂和0.3~0.5 mm短切碳纤维为主要实验原料,使用短切纤维铺放装置将短切碳纤维定量铺放在碳纤维布表面,并铺层得到5块层间短切纤维增强的预制体,每块预制体含8层碳纤维布且每块预制体层间短切碳纤维铺放面密度分别为5,10,20,30,40 g/m2,并增设一块层数为8层、层间不含短切纤维增强的预制体作为对照组。采用真空辅助树脂灌注成型方式浸渍预制体后高温固化,得到层间含不同面密度短切纤维的碳纤维复合材料层合板,研究了不同面密度短切纤维含量对碳纤维复合材料层合板拉伸、弯曲以及层间剪切强度的影响。研究结果表明,当短切碳纤维铺放面密度为5 g/m2时,复合材料层板的拉伸、弯曲强度最好,在5~40 g/m2范围内,复合材料层板的层间剪切强度随短切碳纤维铺放面密度的增大而增大。
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关键词
碳纤维布
环氧树脂
短切碳纤维
定量铺放
复合材料
层间增强
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职称材料
碳纳米管膜层间增强增刚碳纤维增强树脂基复合材料的压缩强度与导热性能
3
作者
朱再斌
凌辉
+2 位作者
杨小平
李刚
王超
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1235-1248,共14页
近年来结构功能一体化碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)受到广泛关注,而高强、高模和高导热的碳纳米管膜的层间增强增刚技术为此提供了新思路。本文基于原始的碳纳米管膜(P-CNTF),采用湿拉伸法和环氧化反应制备了取向、环氧化和取向-环...
近年来结构功能一体化碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)受到广泛关注,而高强、高模和高导热的碳纳米管膜的层间增强增刚技术为此提供了新思路。本文基于原始的碳纳米管膜(P-CNTF),采用湿拉伸法和环氧化反应制备了取向、环氧化和取向-环氧化碳纳米管膜(S-CNTF、E-CNTF和S-E-CNTF),分别用于层间增强增刚CFRP(分别记作CFRP/S-CNTF、CFRP/E-CNTF和CFRP/S-E-CNTF),分析了碳纳米管膜的物化特性和拉伸性能,并结合Jumahat的联合预测模型和实验验证研究了碳纳米管膜对CFRP的纵向压缩强度和失效机制的影响,同时探讨了CFRP的面内导热性能及其导热机制。结果表明:相较P-CNTF,S-E-CNTF膜内碳管呈现高度取向的集束状态,表面化学活性明显增强,使其拉伸强度和模量分别提高到116 MPa和6.3 GPa。对比于CFRP,CFRP/S-E-CNTF的面内剪切模量和层间剪切强度分别提高了28.3%和34.2%,表明SE-CNTF能有效增强CFRP抵抗剪切变形和裂纹扩展的能力;模型预测表明CFRP/S-E-CNTF的理论弹性压缩应力和塑性压缩应力分别提高了30.7%和32.3%,并且与实验结果吻合较好;同时基于S-E-CNTF在CFRP层间区域构建的三维导热网络,CFRP/S-E-CNTF的面内导热系数提高到了7.8 W/(m·K)。
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关键词
碳纳米管膜
碳纤维
增强
树脂基复合材料
层间增强
层
间
增刚
纵向压缩强度
面内导热性能
原文传递
层合复合材料z-pinning增强技术的力学进展
被引量:
27
4
作者
孙先念
郑长良
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期1194-1202,共9页
z-pinning技术是自20世纪90年代中期发展起来的一种增强层合复合材料层间韧性的新技术。此项技术通过在层合板内嵌入体分比小于5%的z-pin,能使层合板的Ⅰ型层间断裂韧性提高十几倍,减少50%由低能量冲击所产生的层间分层,并且只造成层合...
z-pinning技术是自20世纪90年代中期发展起来的一种增强层合复合材料层间韧性的新技术。此项技术通过在层合板内嵌入体分比小于5%的z-pin,能使层合板的Ⅰ型层间断裂韧性提高十几倍,减少50%由低能量冲击所产生的层间分层,并且只造成层合板面内拉压强度的少量退化或不退化。同时,z-pinning技术较之其他层间增强技术,如编织、纺织和缝合技术等,又具有易于加工,且便于控制工艺质量等优点。因此,这一技术在近年来逐渐受到重视,并在一些航空、航天复合材料结构中得到了应用。简要介绍了z-pinning技术的工艺特点,重点综述这一领域细观力学模型与实验测试等力学分析工作的最新进展,并对准确评估z-pin力学行为的研究工作进行了展望。
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关键词
层
合复合材料
z—pinning
分
层
层间增强
分
层
韧性
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职称材料
Z-pin增强技术在碳纤维复合材料中的现状与展望
被引量:
2
5
作者
杨鹏
张黎
《山东工业技术》
2016年第5期33-34,共2页
Z-pin增强技术在复合材料层间增强与联结增强中是简便、影响最小、有效的方法。Z-pin增强技术是在碳纤维预浸件中直接嵌入固化好的纤维棒或金属棒然后成型。从理论与试验的角度分别说明Z-pin的嵌入能减少层间Ⅰ,Ⅱ型破坏和联结破坏,大...
Z-pin增强技术在复合材料层间增强与联结增强中是简便、影响最小、有效的方法。Z-pin增强技术是在碳纤维预浸件中直接嵌入固化好的纤维棒或金属棒然后成型。从理论与试验的角度分别说明Z-pin的嵌入能减少层间Ⅰ,Ⅱ型破坏和联结破坏,大大增加层间强度与联结强度。Z-pin增强技术的应用应向工艺方面、金属Z-pin方面、金属与碳纤维联结方面和环形搭接方面发展。
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关键词
Z-PIN
增强
Ⅰ型
Ⅱ型
层间增强
联结
增强
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职称材料
沥青路面增强型基-面层层间黏结组合材料优选试验研究
被引量:
3
6
作者
邸洪江
何宏智
+2 位作者
尹显辉
任东亚
艾长发
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期1-8,25,共9页
基-面层层间黏结性能对路面结构的整体性和耐久性有重要影响。为改善这种异质性结构的层间黏结效果,设计了透层和封层组合的增强型层间黏结材料。采用自制的剪切和拉拔装置,进行了不同层间油用量、不同温度条件下复合试件的层间抗剪强...
基-面层层间黏结性能对路面结构的整体性和耐久性有重要影响。为改善这种异质性结构的层间黏结效果,设计了透层和封层组合的增强型层间黏结材料。采用自制的剪切和拉拔装置,进行了不同层间油用量、不同温度条件下复合试件的层间抗剪强度和拉拔强度试验,分析了各因素对层间强度的影响规律,探究了基于区域环境温度特征的增强型基-面层层间黏结材料适宜组合方式。结果表明:(1)低温、常温条件下基-面层层间强度随透层油用量的增加而增长,而高温条件下的层间强度则随透层油用量的增加而先增后减,且层间强度变化存在以透层油用量为0.6 L/m^(2)的特征分界点;(2)相比于仅采用单一的透层材料,采用“透层+封层”的增强型透黏组合材料有利于提高基-面层层间黏结性能;(3)应依据工程区域环境温度特征来合理选择透黏组合材料,在夏季无高温地区,推荐选择层间洒布用量为0.6 L/m^(2)的PC-2型乳化沥青透层油+沥青用量为1.8 kg/m^(2)的掺纤维橡胶改性沥青碎石封层的增强型层间黏结措施;而在夏季炎热高温地区,推荐将前述增强型层间黏结措施中的沥青用量调整为0.9 kg/m^(2)。研究成果为基于区域环境温度下的沥青路面增强型基-面层层间黏结材料优化设计提供试验支撑。
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关键词
道路工程
增强
型
层
间
黏结
组合材料优选
层
间
强度
透
层
封
层
区域环境温度
原文传递
题名
芳纶纤维布层间增强的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料力学性能研究
被引量:
2
1
作者
唐文龙
田春蓉
贾晓蓉
陈贵胜
机构
中国工程物理研究院化工材料研究所
出处
《纤维复合材料》
CAS
2014年第4期32-36,共5页
文摘
制备硅酸铝纤维密度相同的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料,采用芳纶纤维布层间增强结构提高材料的力学强度,考察了复合材料的抗压性能、抗冲击性能以及芳纶纤维布增强层与基体材料的剥离强度。研究结果表明:密度越大其抗压强度越高,而材料的抗冲击性能受密度的影响不明显。采用芳纶纤维层间增强硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料能显著提高材料的抗压性能及抗冲击性能,随层间增强层数增多其抗压性能无明显改变,而其抗冲击性能随增强层数增多有明显提高。由于基体材料强度的局限性,增强层与基体材料的剥离强度对材料的冲击韧度影响不明显。
关键词
层
压复合材料
硅酸铝纤维
酚醛树脂
纤维
增强
芳纶纤维布
层间增强
Keywords
laminating composite
aluminium silicate fiber
phenolic resin
fibre reinforcement
aramid fibre cloth
inter-bedded reinforcement
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
TQ327 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
短纤维层间增强碳纤维复合材料层板的力学研究
被引量:
3
2
作者
刘晓军
单忠德
战丽
张群
范聪泽
梁美芹
机构
北京机科国创轻量化科学研究院有限公司
机械科学研究总院集团有限公司
机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期18-23,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFB1100900)
先进成形技术与装备国家重点实验室开放基金项目(SKL2019003)
+1 种基金
先进成形技术与装备国家重点实验室开放基金项目(SKL2019004)
中国博士后科学基金项目(222675)
文摘
以斜纹3k T300碳纤维布、环氧树脂和0.3~0.5 mm短切碳纤维为主要实验原料,使用短切纤维铺放装置将短切碳纤维定量铺放在碳纤维布表面,并铺层得到5块层间短切纤维增强的预制体,每块预制体含8层碳纤维布且每块预制体层间短切碳纤维铺放面密度分别为5,10,20,30,40 g/m2,并增设一块层数为8层、层间不含短切纤维增强的预制体作为对照组。采用真空辅助树脂灌注成型方式浸渍预制体后高温固化,得到层间含不同面密度短切纤维的碳纤维复合材料层合板,研究了不同面密度短切纤维含量对碳纤维复合材料层合板拉伸、弯曲以及层间剪切强度的影响。研究结果表明,当短切碳纤维铺放面密度为5 g/m2时,复合材料层板的拉伸、弯曲强度最好,在5~40 g/m2范围内,复合材料层板的层间剪切强度随短切碳纤维铺放面密度的增大而增大。
关键词
碳纤维布
环氧树脂
短切碳纤维
定量铺放
复合材料
层间增强
Keywords
carbon fiber cloth
epoxy resin
short-cut carbon fiber
quantitative placement
composite material
interlaminar reinforcement
分类号
TQ327.3 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
碳纳米管膜层间增强增刚碳纤维增强树脂基复合材料的压缩强度与导热性能
3
作者
朱再斌
凌辉
杨小平
李刚
王超
机构
北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室
航天材料及工艺研究所
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1235-1248,共14页
文摘
近年来结构功能一体化碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)受到广泛关注,而高强、高模和高导热的碳纳米管膜的层间增强增刚技术为此提供了新思路。本文基于原始的碳纳米管膜(P-CNTF),采用湿拉伸法和环氧化反应制备了取向、环氧化和取向-环氧化碳纳米管膜(S-CNTF、E-CNTF和S-E-CNTF),分别用于层间增强增刚CFRP(分别记作CFRP/S-CNTF、CFRP/E-CNTF和CFRP/S-E-CNTF),分析了碳纳米管膜的物化特性和拉伸性能,并结合Jumahat的联合预测模型和实验验证研究了碳纳米管膜对CFRP的纵向压缩强度和失效机制的影响,同时探讨了CFRP的面内导热性能及其导热机制。结果表明:相较P-CNTF,S-E-CNTF膜内碳管呈现高度取向的集束状态,表面化学活性明显增强,使其拉伸强度和模量分别提高到116 MPa和6.3 GPa。对比于CFRP,CFRP/S-E-CNTF的面内剪切模量和层间剪切强度分别提高了28.3%和34.2%,表明SE-CNTF能有效增强CFRP抵抗剪切变形和裂纹扩展的能力;模型预测表明CFRP/S-E-CNTF的理论弹性压缩应力和塑性压缩应力分别提高了30.7%和32.3%,并且与实验结果吻合较好;同时基于S-E-CNTF在CFRP层间区域构建的三维导热网络,CFRP/S-E-CNTF的面内导热系数提高到了7.8 W/(m·K)。
关键词
碳纳米管膜
碳纤维
增强
树脂基复合材料
层间增强
层
间
增刚
纵向压缩强度
面内导热性能
Keywords
CNT film
CFRP
interlayer reinforcing
interlayer stiffening
longitudinal compressive strength
in-plane thermal conductivity
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
层合复合材料z-pinning增强技术的力学进展
被引量:
27
4
作者
孙先念
郑长良
机构
大连海事大学机电与材料工程学院
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006年第6期1194-1202,共9页
基金
国家自然科学基金(10502010)
文摘
z-pinning技术是自20世纪90年代中期发展起来的一种增强层合复合材料层间韧性的新技术。此项技术通过在层合板内嵌入体分比小于5%的z-pin,能使层合板的Ⅰ型层间断裂韧性提高十几倍,减少50%由低能量冲击所产生的层间分层,并且只造成层合板面内拉压强度的少量退化或不退化。同时,z-pinning技术较之其他层间增强技术,如编织、纺织和缝合技术等,又具有易于加工,且便于控制工艺质量等优点。因此,这一技术在近年来逐渐受到重视,并在一些航空、航天复合材料结构中得到了应用。简要介绍了z-pinning技术的工艺特点,重点综述这一领域细观力学模型与实验测试等力学分析工作的最新进展,并对准确评估z-pin力学行为的研究工作进行了展望。
关键词
层
合复合材料
z—pinning
分
层
层间增强
分
层
韧性
Keywords
composite laminates
z-pinning
delamination
interlaminar improvement
delamination toughness
分类号
V257 [一般工业技术—材料科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
Z-pin增强技术在碳纤维复合材料中的现状与展望
被引量:
2
5
作者
杨鹏
张黎
机构
武汉理工大学机电工程学院
中国十五冶金建设集团有限公司
出处
《山东工业技术》
2016年第5期33-34,共2页
文摘
Z-pin增强技术在复合材料层间增强与联结增强中是简便、影响最小、有效的方法。Z-pin增强技术是在碳纤维预浸件中直接嵌入固化好的纤维棒或金属棒然后成型。从理论与试验的角度分别说明Z-pin的嵌入能减少层间Ⅰ,Ⅱ型破坏和联结破坏,大大增加层间强度与联结强度。Z-pin增强技术的应用应向工艺方面、金属Z-pin方面、金属与碳纤维联结方面和环形搭接方面发展。
关键词
Z-PIN
增强
Ⅰ型
Ⅱ型
层间增强
联结
增强
分类号
TB33 [一般工业技术—材料科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
沥青路面增强型基-面层层间黏结组合材料优选试验研究
被引量:
3
6
作者
邸洪江
何宏智
尹显辉
任东亚
艾长发
机构
河北雄安荣乌高速公路有限公司
西南交通大学土木工程学院
西南交通大学道路工程四川省重点实验室
出处
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期1-8,25,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51878574)
河北省交通运输厅科技计划项目(RW-202002)
环境适应型耐久性铺面结构与材料四川省青年科技创新研究团队项目(2021JDTD0023)。
文摘
基-面层层间黏结性能对路面结构的整体性和耐久性有重要影响。为改善这种异质性结构的层间黏结效果,设计了透层和封层组合的增强型层间黏结材料。采用自制的剪切和拉拔装置,进行了不同层间油用量、不同温度条件下复合试件的层间抗剪强度和拉拔强度试验,分析了各因素对层间强度的影响规律,探究了基于区域环境温度特征的增强型基-面层层间黏结材料适宜组合方式。结果表明:(1)低温、常温条件下基-面层层间强度随透层油用量的增加而增长,而高温条件下的层间强度则随透层油用量的增加而先增后减,且层间强度变化存在以透层油用量为0.6 L/m^(2)的特征分界点;(2)相比于仅采用单一的透层材料,采用“透层+封层”的增强型透黏组合材料有利于提高基-面层层间黏结性能;(3)应依据工程区域环境温度特征来合理选择透黏组合材料,在夏季无高温地区,推荐选择层间洒布用量为0.6 L/m^(2)的PC-2型乳化沥青透层油+沥青用量为1.8 kg/m^(2)的掺纤维橡胶改性沥青碎石封层的增强型层间黏结措施;而在夏季炎热高温地区,推荐将前述增强型层间黏结措施中的沥青用量调整为0.9 kg/m^(2)。研究成果为基于区域环境温度下的沥青路面增强型基-面层层间黏结材料优化设计提供试验支撑。
关键词
道路工程
增强
型
层
间
黏结
组合材料优选
层
间
强度
透
层
封
层
区域环境温度
Keywords
road engineering
reinforced interlayer bonding
composite material optimization
interlayer strength
permeable layer
sealing layer
regional ambient temperature
分类号
U416.2 [交通运输工程—道路与铁道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
芳纶纤维布层间增强的硅酸铝纤维/酚醛树脂层压复合材料力学性能研究
唐文龙
田春蓉
贾晓蓉
陈贵胜
《纤维复合材料》
CAS
2014
2
下载PDF
职称材料
2
短纤维层间增强碳纤维复合材料层板的力学研究
刘晓军
单忠德
战丽
张群
范聪泽
梁美芹
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
3
碳纳米管膜层间增强增刚碳纤维增强树脂基复合材料的压缩强度与导热性能
朱再斌
凌辉
杨小平
李刚
王超
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
4
层合复合材料z-pinning增强技术的力学进展
孙先念
郑长良
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2006
27
下载PDF
职称材料
5
Z-pin增强技术在碳纤维复合材料中的现状与展望
杨鹏
张黎
《山东工业技术》
2016
2
下载PDF
职称材料
6
沥青路面增强型基-面层层间黏结组合材料优选试验研究
邸洪江
何宏智
尹显辉
任东亚
艾长发
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
原文传递
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