石英纤维/氰酸酯树脂复合材料胶接面的激光处理研究

胶接是复合材料结构连接的主要方式之一,而胶接面的表面处理对胶接性能有显著的影响。本文采用紫外激光对氰酸酯树脂基复合材料的胶接面进行处理,研究了激光参数对表面形貌、胶接性能等的影响规律。数值模拟结果显示激光热影响区很小,且根据纤维与树脂的温度响应及各自的气化温度可知激光处理以表面树脂消融为主。表面形貌观察发现:激光处理时会因为氰酸酯树脂的不完全热解而形成炭黑。准静态单搭接胶接拉伸剪切试验结果表明合适的激光参数能够提升胶接强度,并且离散系数较小;但不合适的激光处理参数反而会降低胶接强度。激光处理后最大剪切强度为22.575 MPa,相比于不处理提升27.1%,对应离散系数为2.7%。

热压罐用石英纤维增强氰酸酯树脂合成材料综合力学性能研究

研究了一种国产化QWB220B石英纤维增强701氰酸酯树脂基体复合材料,通过测试原材料在不同升温速率下的DSC曲线,研究原材料的热性能及固化动力学。采用热压罐工艺固化,对层压板的力学性能及透波率进行性能表征。结果表明,701树脂与QWB220B石英纤维具有较好的浸润性,综合力学性能优异,介电常数3.4,介质损耗角0.006,在不同极化水平下透波率可以保持较好稳定性。

连续法制备短切石英纤维/酚醛树脂预混料的固化反应动力学及其模压制品性能

采用连续浸胶法,使用自制的压辊式浸胶槽制备了短切石英纤维/酚醛树脂预混料,通过红外光谱法(FT-IR)、热重分析法(TG)和差示扫描量热法(DSC)对预混料进行了表征,并研究了其固化反应动力学。结果表明,溶剂乙醇影响石英纤维的浸胶过程,连续法制备的石英纤维/酚醛树脂预混料能够降低乙醇的影响;预混料的固化工艺参数为:凝胶温度108.40℃,固化温度183.04℃,后处理温度264.47℃;固化反应级数为0.95,固化反应动力学模型为:dα/dt=Aexp(-ΔE/RT)(1-α)n=4.3×10^(12)exp(-140.74/RT)(1-α)0.95。使用模压法对所制备的预混料进行压制,得到石英纤维/酚醛树脂复合材料的模压制品,该模压制品在800℃下的质量残留率为82.3%,拉伸强度为58 MPa,断裂伸长率为0.353%,剪切强度为105 MPa,线烧蚀率为0.088 mm/s,烧蚀表面形貌未见异常,结果表明采用连续法制备的石英纤维/酚醛树脂预混料的模压制品具有较好的耐热性、烧蚀性和力学性能。

石英纤维增强氰酸酯树脂基复合材料性能研究

研究了QF210石英纤维增强新型的改性氰酸酯树脂基复合材料的耐热性、力学性能和介电性能,结果表明5528A/QF210复合材料具有优良的力学性能和优异的介电性能,可在150℃下使用。尤其是5528A/QF210复合材料的介电性能具有极好的频率稳定性,适合作为宽频高透波材料。

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。

石英纤维增强氰酸酯树脂选频透波性能研究

以石英纤维布为增强材料,氰酸酯树脂为基体,芳纶纸蜂窝为芯材,氰酸酯/丙酮溶液为蜂窝浸渍液,采用真空袋压成型法制备出蒙皮平板、A-夹层和C-夹层复合材料平板。测试了蒙皮平板的力学性能,比较了不同浸渍液配比对力学性能的影响,当氰酸酯/丙酮配比为1∶1时,综合力学性能最优,可满足雷达天线罩强度要求。对夹层结构平板的蒙皮厚度对电性能的影响进行了研究,发现当蒙皮厚度为0.6 mm时,在14 GHz以上可明显降低电磁波损耗。将两种FSS膜分别嵌入复合材料的A-夹层和C-夹层结构,成功实现了两个频段(频段Ⅰ:33 GHz-34 GHz;频段Ⅱ:11.5 GHz-14.5 GHz)的选频透波功能。

空心石英玻璃纤维增强氰酸酯基低介电复合材料的制备及性能分析

研究了空心石英纤维增强新型改性氰酸酯树脂基复合材料的力学性能、热物理性能和介电性能,结果表明,空心石英纤维增强氰酸酯复合材料具有较好的力学性能和优异的介电性能。空心石英纤维增强新型改性氰酸酯树脂基复合材料的介电常数低且具有较好的频率稳定性,适合作为宽频高透波材料。

碳纤维增强环氧改性氰酸酯树脂复合材料性能研究

分别采用热重分析(TGA)法、动态力学分析(DMA)法研究了碳纤维增强环氧改性氰酸酯树脂(CE/EP/CF)复合材料的热稳定性、耐热性及动态热力学性能,研究了此种复合材料强力环(NOL环)的力学性能。结果表明,CE/EP/CF复合材料具有优良的耐热性和热稳定性,玻璃化转变温度为226.33℃,NOL环层间剪切强度为48.7MPa。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,CF与CE/EP树脂间的界面粘接良好。

纤维热熔法缠绕用氰酸酯树脂基体研究

用DSC和FTIR方法研究催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)对双酚A氰酸酯及环氧改性氰酸酯体系反应的影响。根据纤维热熔缠绕要求,研制出工艺适用的改性氰酸酯树脂基体。热熔工作温度10 0℃。碳纤维增强复合材料层剪强度测试结果表明,基体适用于纤维热熔法缠绕复合材料。

高模量碳纤维增强改性氰酸酯树脂基复合材料研究

采用折光指数控制法研究了改性氰酸酯树脂体系的预聚效果。结果表明:当折光指数在1.574 5~1.578 5时,改性氰酸酯树脂的软化点可控制在25~30℃,室温铺覆性能良好。力学性能及耐环境性研究表明M40/BADCy复合材料的层间剪切强度可达到67.8 MPa。高低温交替变化及紫外线老化对M40/BADCy复合材料的力学性影响很小。M40/BADCy复合材料水煮100 h后的吸水率小于0.94%,其层间剪切强度仅下降18%。

环氧改性水性聚氨酯上浆剂对碳纤维/氰酸酯树脂复合材料界面性能的影响

使用自行合成的环氧改性水性聚氨酯(EWPU)上浆剂对碳纤维进行表面处理,主要研究了EWPU上浆剂对碳纤维表面及碳纤维/氰酸酯树脂复合材料界面性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和静态接触角等表征方法对比研究了二次上浆处理前碳纤维(CF)和处理后碳纤维(MCF)的表面形貌、表面化学元素组成和浸润性的变化,并通过单纤维破碎实验和短梁剪切法,研究了EWPU上浆剂对碳纤维/氰酸酯树脂复合材料界面力学性能的影响。结果表明,经EWPU上浆处理后碳纤维表面O/C值增加了39.13%,表面活性官能团的含量增加了14.97%,碳纤维与树脂的初始和稳态接触角分别减小了19.41%和20.59%,碳纤维/氰酸酯树脂复合材料的单丝界面剪切强度和层间剪切强度分别增加了13.42%和14.29%。

异氰酸酯硅烷处理石英布／PSA树脂复合材料的影响

设计并选用一种分子结构中带有异氰酸酯基的硅烷偶联剂对石英布进行了表面处理,对比了石英纤维改性对含硅芳炔树脂复合材料部分力学、介电及耐热性能等的影响。结果表明:偶联剂处理石英纤维后,偶联剂与石英纤维表面发生化学键合,明显改善石英纤维与含硅芳炔树脂的界面粘接,复合材料的层间剪切强度比未处理的提高了24.7%,弯曲强度提升了12.4%,偶联剂的加入不会降低复合材料的T g和介电性能。

F-12纤维/氰酸酯树脂基复合材料力学性能研究

采用预浸法缠绕工艺制备了F-12纤维/氰酸酯树脂基复合材料NOL环、层合板和Ф150 mm压力容器,研究了F-12纤维/氰酸酯复合材料的力学性能以及断口微观形貌。研究结果表明,F-12纤维/氰酸酯复合材料的层间剪切强度≤35 MPa,Ф150 mm压力容器特性系数PV/Wc值达到34.22 km,纤维强度转化率达到70.22%,断口破坏形式以F-12芳纶纤维撕裂和微纤化为主。

酚醛树脂浸渍石英纤维复合材料的热解行为

利用热重-质谱联用仪和(TG-MS)热裂解气质(Py-GCMS)联用,研究了酚醛树脂石英纤维以20℃/min和20℃/ms升温速率升温到一定温度时的热解行为及热解气相产物组成。研究结果表明,酚醛树脂浸渍石英纤维复合材料与酚醛树脂的热解过程一致,且可以分为3个阶段:20~400℃为脱水失气阶段;400~800℃为热解的主要阶段,主要气相产物为水、甲烷、二氧化碳、苯、苯酚以及苯和苯酚的衍生物;当温度超过800℃时热解已经基本完全结束。快速升温到600、800、1000℃时酚醛树脂浸渍石英纤维复合材料的主要热裂解产物及相对含量与酚醛树脂的基本一样,说明酚醛树脂浸渍石英纤维复合材料的热解主要是其中酚醛树脂的热解,石英纤维不参与热解反应。

湿热对石英纤维增强双马树脂基复合材料力学及电性能影响的研究

本文对一种新型低损耗高透波的单向石英纤维增强双马树脂基(牌号:QF210/5429)复合材料进行了湿热老化处理,研究了QF210/5429复合材料的吸湿变化规律,并对湿热处理后复合材料力学性能及电性能进行了研究,分析了湿热处理对复合材料性能影响机理。研究结果表明,QF210/5429复合材料饱和吸湿率为0.6%,饱和吸湿后复合材料的拉伸强度和层间剪切强度分别为1 450 MPa和105 MPa,相对未经湿热处理的复合材料的拉伸强度和层间剪切强度分别降低20.5%和13.9%,湿热处理前后的复合材料的弯曲性能和压缩性能无明显变化。饱和吸湿后复合材料介电常数约为3.55,介电损耗正切值约为1.1×10-2,相对未经湿热处理的复合材料介电常数无明显变化,介电损耗正切值增加120%。

HS40碳纤维/氰酸酯树脂复合材料的湿热行为

通过对低温固化HS40碳纤维/氰酸酯树脂复合材料进行不同湿热环境处理以及3次循环吸湿-脱湿处理,研究其湿热行为。结果表明:复合材料在70℃水浸以及70℃/95%RH两种环境吸湿31 d饱和吸湿率分别为0.71%和0.11%,说明该低温固化氰酸酯树脂基复合材料有很好的耐湿热性;研究复合材料的循环吸湿-脱湿行为,发现复合材料在70℃水浴锅中第1次水浸10 d的吸湿率为0.69%,尚未达到饱和,而第2、3次水浸10 d后的吸湿率分别提高到0.72%和0.74%;复合材料的层间剪切强度随着循环次数的增加,降低更为明显,经过3次循环吸湿-脱湿之后试样的层间剪切强度较干态试样降低了50.77%,连续吸水60 d的试样层间剪切强度较干态试样降低了58.98%。

石英纤维/氰酸酯预浸料力学性能及介电性能研究

雷达天线罩能提高雷达天线的使用寿命,简化天线的结构,需求量不断增加。以改性的热固性氰酸酯树脂为基体,石英纤维为增强材料制成预浸料产品,并测试相关性能。测试结果表明:石英纤维/氰酸酯树脂的力学性能优异,介电常数小,介质损耗角正切值低,具备在高性能宽频天线雷达罩上应用的条件。

氰酸酯树脂／碳纤维复合材料及其制备方法

一种氰酸酯树脂／碳纤维复合材料的制备方法，其步骤如下：（1）将树脂在80～150℃温度下加热熔融至透明，保温1～3h，所述树脂中含有100份氰酸酯树脂，然后加入1～3份碳纳米管，在80～150℃温度下保温2～4h，待降至室温，得到树脂基体；（2）在上述树脂基体中按1：0．8～1：1．2的体积比加入丙酮，配成胶液，将该胶液浸润碳纤维或碳纤维布，然后晾置，待挥发份质量分数〈1％后，

石英纤维增强苯并噁嗪树脂复合材料研究

对苯并噁嗪树脂应用于RTM工艺制备石英纤维增强复合材料进行了研究。系统考察了该树脂的工艺性能及力学性能，制备并测试了石英，苯并噁嗪复合材料的力学性能及耐烧蚀性能，并将相关性能与钡酚醛与石英／钡酚醛进行了比较。结果表明，在85℃-145℃温度区间内苯并噁嗪树脂粘度保持在800mPa·s以下，树脂具有较宽的低粘度温度平台和较长的低粘度保持时间。力学性能及耐烧蚀性能研究表明，石英／苯并噁嗪复合材料的层间剪切强达到了61．5MPa，拉伸强度和弯曲强度显著优于石英，钡酚醛复合材料，质量烧蚀率和线烧蚀率分别为0．0510g·s^-1和0．032mm·s^-1。石英／苯并噁嗪复合材料是一种可采用RTM工艺制备的耐烧蚀材料。

石英纤维桩复合树脂核全冠修复无髓牙的疲劳抗性

背景:研究表明口腔的日常咀嚼功能会对纤维桩核修复体的抗折性能产生影响。目的:评价石英纤维桩复合树脂核全冠修复的下颌前磨牙的疲劳抗性。方法:将正畸拔除的44颗单根前磨牙分为实验组和对照组,每组22颗,离体牙行石英纤维桩复合树脂核金属烤瓷冠修复,实验组行频率为6Hz、次数为120万次的45°循环加载,对照组不进行循环加载,然后两组分别行速率为1mm/min的45°侧向加载。记录牙根出现折裂时的破坏力值、牙根的折裂模式以及桩核脱位情况。结果与结论:实验组和对照组的抗荷载力均值分别为(733.88±254.99)N和(869.14±280.26)N,两组之间差异无显著性意义(P>0.05)。实验组有1例垂直根折,其余均为可修复性根折,两组未见桩核脱位现象。说明石英纤维复合树脂桩核系统修复后的离体牙整体疲劳抗性优异。