长玻纤增强型材料在汽车内外饰中的应用

阐述了玻纤维应用相关的概念,介绍了长玻纤维增强型材料的属性。探讨了长玻增强型材料在汽车内外饰中的应用及技术要点。旨在为长玻纤增强型材料在汽车装饰中的应用提供一些参考思路。

探究缝编工艺参数对玻纤复合材料性能的影响

通过设计并制备6种不同编织工艺参数的单轴向玻纤经编织物,探究涤纶丝缝编针距、缝编线粗细旦数、缝编线针脚长度以及缝编方式和纬线的交叉与平行铺纬方式对玻纤复合材料的厚度、纤维质量分数和静态力学性能的影响。研究结果表明:不同编织工艺参数对玻纤复合材料的厚度与纤维质量分数的影响主要取决于单轴向玻纤经编织物中涤纶丝体积分数高低,涤纶丝体积分数高者其玻纤复合材料厚度偏厚,反之偏小,但是对玻纤复合材料静态力学性能影响微乎其微。

大厚度玻纤增强树脂基复合材料拉伸性能试验与厚度对拉伸力学性能的影响

本文开创性地介绍了一种能够测量大厚度(36 mm以上)玻纤增强树脂基复合材料拉伸性能的试验方法,并通过该方法对不同厚度(10mm、16mm、30mm、36mm)的玻纤增强树脂基复合材料进行了拉伸性能测试,对比和分析了厚度对拉伸力学性能的影响。该研究为大厚度玻纤增强树脂基复合材料制品及构件在实际应用中的拉伸强度设计提供了重要的实验依据及理论参考。

玻纤增强树脂基复合材料的疲劳性能研究

采用真空辅助树脂传递模塑工艺(VARTM)制备了高强2号玻璃纤维增强乙烯基酯树脂复合材料,表征了该复合材料在不同应力水平下的疲劳寿命和复合材料变形量,分析了其疲劳变化过程。结果表明,该玻纤增强复合材料在受到30%的应力水平,即拉伸应力值不大于166MPa时,不会因疲劳而发生失效;应力水平与失效前的变形量成正比,同时表明,该复合材料在疲劳载荷下的破坏形式为突然断裂,这些典型结论为复合材料在工程上的应用提供了技术支持。

酰胺链硅烷界面结合剂对尼龙66/玻纤复合材料性能的影响

采用熔融挤出共混制备了尼龙66(PA66)/玻璃纤维(GF)复合材料,比较了常用硅烷偶联剂KH550与不同有机酸封端的酰胺链硅烷界面结合剂(ASI)对复合材料的力学性能、动态力学性能及界面层结构的影响,探究了复合材料中界面层形成的机理。结果表明,ASI与玻纤表面反应发生了化学反应,ASI添加量为1.5%时,对PA66/GF复合材料的力学性能改善效果最明显,其中,以对苯二甲酸封端,相对分子质量为2000左右的PTA-ASI使PA66/GF复合材料的界面能力提升最高,拉伸强度提高了54.8%,复合材料的综合性能提高最为显著。

玻纤增强尼龙MXD6复合材料制备与性能

由于聚己二酰间苯二甲胺(PA MXD6)优异的阻隔性能、力学性能、耐热性及低吸水性能,在包装材料领域获得了广泛的应用。为了进一步拓展其在工程塑料领域的应用范围,采用熔融共混挤出改性的方法,制备了一系列玻璃纤维(GF)增强PA MXD6复合材料,考察了GF含量对PA MXD6/GF复合材料的熔融结晶行为、热变形温度、力学性能、表面性能的影响。结果表明,在实验范围内,复合材料的力学性能随GF含量的增加而提高,当GF分数为50%时,拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量较PA MXD6树脂分别提高了136%,133%,240%;同时PA MXD6/GF材料表现出优异的外观、良好的尺寸稳定性和耐热性能。本研究为PA MXD6树脂作为工程塑料,在汽车、家电、水面汽艇和水电工程等领域实现广泛应用,提供了关键力学性能数据支撑。

纳米SiO2和PP-g-MAH对玻纤增强PP复合材料性能的影响

纤维和树脂之间的界面结合强度是决定复合材料性能的关键因素。通过实验研究在玻璃纤维表面涂覆经硅烷偶联剂KH550表面处理的纳米SiO_2以及在PP基体中加入PP-g-MAH对玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的界面结合强度和力学性能的影响。结果表明,纳米SiO_2经KH550表面处理后可以降低其表面能,有利于其在纤维表面分散吸附;纤维表面涂覆纳米SiO_2及在PP中加入PP-g-MAH,有利于增强纤维和树脂之间的界面结合强度,复合材料的层间剪切强度提升了116.06%,拉伸强度提升了109.14%,弯曲强度提升了99.85%。

温度和湿热对玻纤复合材料力学性能的影响

采用真空辅助树脂传递模塑工艺（VARTM）制备了玻纤增强复合材料,测试表征了复合材料在不同温度及湿热环境下的力学性能的变化规律,简单分析了玻纤增强复合材料在不同条件下力学性能变化的原因,结果表明,在-50~150℃范围内,随着温度的升高,玻纤增强复合材料的力学性能呈下降趋势,其下降主要是由树脂的性能变化引起的;长时间的湿热环境也可引起力学性能的降低,这主要是由树脂与纤维的界面受到破坏引起的。温度和湿热对玻纤复合材料力学性能的影响研究为玻纤增强复合材料在工程上的应用提供了技术支撑。

密度法测定有机硅玻纤 复合材料的树脂含量

灼烧法是玻纤复合材料树脂含量测定的常用方法,对于有机硅树脂类的玻纤复合材料,不能通过灼烧完全去除掉树脂基,因此灼烧法不适用。密度法是通过测定玻纤、样品和树脂的密度计算出其树脂含量。采用密度法和灼烧法对同一批玻纤复合材料进行树脂含量的测定,通过比较两种方法的测试结果以及不确定度可以得到:密度法的树脂含量为40.8%,灼烧法树脂含量为38.6%;密度法的扩展不确定度为1.2%,灼烧法的扩展不确定度为0.3%。密度法较之灼烧法,测试准确度略低,但可以适用于有机硅树脂玻纤复合材料的树脂含量测定并可以满足其指标要求。因此,密度法可以替代灼烧法对样品进行测试,但需要严格把控实验过程以提高测试结果的准确性。

玻纤分布层合热塑性复合材料的力学性能及其失效行为

使用连续玻纤毡和玻纤网格布两种形态增强体,通过宏观不均匀增强体结构设计,在连续化运行的双钢带压机上制备得到了玻纤分布层合热塑性复合材料,探讨了玻纤增强体分布层合结构对复合材料力学性能及其失效破坏行为的影响。结果表明,玻纤增强体的宏观不均匀层合结构对复合材料的拉伸及弯曲性能的影响存在差异;连续玻纤毡位于外侧的分布层合结构能够抑制裂纹在垂直于拉力方向的扩展,层间分离的同时使更多的纤维束拔出断裂,显著改善了复合材料的拉伸性能;玻纤网格布位于外侧的分布层合结构则使其弯曲性能明显提高,外侧玻纤网格布中取向的玻纤呈现张力破坏使复合材料能够承受更高的弯曲载荷;分布层合结构中引入的玻纤网格布发挥了纤维束增韧作用,大幅提高了复合材料的冲击强度;与玻纤毡增强热塑料复合材料(GMT)相比,适宜的分布层合结构可使复合材料的拉伸及弯曲性能提高59%~76%、冲击强度提高53%。

溶剂对玻纤增强树脂基复合材料力学性能的影响

采用真空辅助树脂传递模塑工艺（VARTM）制备了玻纤增强酯树脂基复合材料,研究了不同化学溶剂对该复合材料力学性能的影响,利用扫描电镜（SEM）对复合材料的断口形貌进行了观察,并分析了其性能变化的原因。结果表明,该复合材料具有一定的抗腐蚀能力,在溶剂中浸泡180d后,其模量基本保持不变,由于界面结合减弱使复合材料强度约有5%～10%的下降,对其力学性能的变化规律没有影响,这为复合材料的工程应用提供了技术支持。

长玻纤增强复合材料老化研究进展及防老化研究

综述了以热塑性材料为基体树脂的长玻纤增强复合材料结构分析,阐述了长玻纤增强热塑性复合材料在湿热、热氧、光氧条件下有可能的老化机理。最后提出了几点长玻纤增强热塑性复合材料防老化的建议措施。

长玻纤增强聚丙烯复合材料注塑成型工艺优化

通过熔融浸渍包覆工艺,制备玻纤含量为40%的长玻纤增强聚丙烯复合材料(LGFRPP)粒料,选择注塑温度、注射压力以及注射速率作为试验的3个因子,将拉伸强度、弯曲强度及冲击强度作为评价指标,利用正交实验设计的方法对LGFRPP的注塑成型工艺进行了优化研究,研究了各注塑工艺对力学性能的影响,得到最佳注塑成型条件。研究结果表明,对拉伸性能影响最显著的是注射速率,对弯曲性能影响最显著的是注塑温度,对冲击强度影响最显著的是注射压力;采用综合平衡原则,结合拉伸、弯曲和冲击性能,得到含量为40%的LGFRPP复合材料的最佳注塑成型条件为注塑温度250℃,注射压力40 MPa,注射速度60%。在最佳工艺条件下,材料的拉伸强度为132. 02 MPa,弯曲强度为200. 38 MPa,冲击强度为59. 34 k J/m2。

操作参数对玻纤毡增强复合材料流动成型的影响

研究了玻纤毡增强热塑性复合材料 (GMT)流动成型过程中模腔压力和材料流动方向对制品力学性能和纤维取向的影响。研究表明 :随着压力提高 ,弯曲强度和模量同步增加 ;但压力超过 18MPa后 ,性能变化不明显。随布料面积分数减小 ,单轴拉伸流动成型将导致沿流动方向和垂直流动方向强度及模量差异变大 ,纤维取向严重 ;但双轴拉伸流动成型得到的制品各方向性能较均匀 。

立体混合法制毡工艺及其对玻纤增强热塑性材料力学性能的影响

为了改进玻纤增强热塑性复合材料中基体树脂对玻璃纤维的浸渍效果,从而提升制品的力学性能,本文研究开发出一种新型的制毡工艺——立体混合法。该工艺是将基体树脂与玻璃纤维分别拉制成丝束状,展纤后,经改进的开松、混合、气流成网设备制成三维立体结构的连续针刺毡。将制作好的基毡采用层合热压法制备成板材,并对其进行力学性能测试。研究结果表明,制成立体混合毡后的玻纤增强板材浸渍工艺适应性更强,基体树脂与玻璃纤维之间的浸渍距离缩短,接触面积增加,使增强材料浸渍透彻,由该工艺制作出的热塑性板材比传统工艺制作出的板材浸渍效果好。在同等克重和玻纤含量条件下,其拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度有了大幅度提升。

玻纤增强复合材料在电能计量表箱中的运用

为了探究电能计量表箱中玻纤增强复合材料的应用以及性能,文章通过控制玻璃纤维含量的变化,分析其对复合材料力学性能的影响。结果发现,在玻璃纤维含量为30%时,复合材料的各项力学性能表现最优。因此在电能计量表箱制作过程中应注意玻璃纤维的添加比例,控制在30%最好,以便发挥其最优性能。

玻纤复合材料桨叶试件多轴数控加工研究

文章透过玻纤复合材料桨叶试件的叠层结构特性分析,根据其数控加工要求把控数控加工要点,进而采用三轴超声辅助数控加工装置,确定加工装置的基本组件及功能模块后,基于桨叶试件的不同规格,创新性的应用变参数加工方法,以玻纤复合材料与金属材料各自的最优参数进行多轴数控加工,并通过实验分析,获知采用多轴数控加工装置及变参数工艺方法,可减少桨叶试件的毛刺、撕裂及孔壁粗糙度,达到了预期的数控加工效果。

长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备及力学性能

使用熔融浸渍法制备了长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(LFTPP–G),研究了不同纤维含量、不同牵引速度及不同相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明,玻璃纤维在复合材料体系中起增强增韧作用,复合材料力学性能随纤维含量增加而升高;提高牵引速度可以提高生产效率,但复合材料的力学性能及纤维分散性能随之降低;相容剂PP-g-MAH的加入改善了玻璃纤维与树脂的界面结合。当使用自制的浸渍装置且玻璃纤维质量分数为50%、牵引速度为30 m/min、相容剂PP-g-MAH质量分数2%时,制得LFTPP–G具有较好的综合力学性能,其缺口冲击强度相较于纯聚丙烯树脂提高了1323%。

复合材料尾门结构的拓扑-参数一体化轻量化设计

以某新能源车型的尾门为研究对象,结合注塑长玻纤增强复合材料,提出了一种结构拓扑参数一体化轻量化设计方法,并为尾门性能仿真和优化设计分别建立了联合仿真和常规仿真模型,提高了仿真精度和优化效率。首先,基于常规仿真模型通过三步式结构概念设计优化并重新设计了复合材料尾门结构。然后,建立了用于后续多目标优化的联合仿真模型,并通过样件试制和性能试验进行了验证。最后,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对尾门的筋条厚度、关键位置厚度、截面尺寸进行了详细优化。优化后的复合材料尾门质量比原钢制尾门减小了27.2%,同时尾门扭转刚度、横向刚度、弯曲刚度及自由模态满足应用要求。

超支化聚酯制备高玻纤含量的尼龙/玻纤复合材料

以新型的端羧基超支化聚酯(DCHP-n)改性尼龙-6/玻纤(PA-6/GF)复合材料,制备高流动性和高玻纤含量(50%(质量分数))的复合材料,研究了端羧基超支化聚酯的含量和分子量对复合材料的综合性能的影响,包括熔融指数、拉伸强度、弯曲强度、冲击强度及耐热性等。结果表明,DCHP-n能使复合材料的熔融指数从15g/10min提高到30.8g/10min,原因是似球形结构的超支化聚合物分子容易分散进入尼龙分子链之间,促进尼龙分子链间的滑移;DCHP-n能使复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别从142.8和89.3 MPa增加到163.5和93 MPa,DCHP-n的羧基与玻纤表面的羟基之间的氢键相互作用增大了尼龙与玻纤之间的界面强度和相容性,SEM分析也证实了DCHP-n能增加复合材料的界面相互作用和相容性。