低密度高硅氧纤维/酚醛树脂基复合材料制备及性能研究

本文分别以高硅氧纤维毡、600℃热处理的高硅氧纤维毡以及高硅氧-玻璃纤维复合毡为增强体,以低密度酚醛树脂为基体,通过RTM工艺制得密度为0.6 g/cm 3的低密度高硅氧纤维增强酚醛树脂复合材料,研究了高硅氧纤维毡600℃热处理和在高硅氧纤维毡中掺混20 wt%玻璃纤维等两种方法对材料抗烧蚀性能、热物理性能、力学性能以及微观结构的改善效果。结果表明,热处理工艺对抑制高硅氧纤维增强酚醛树脂复合材料的热收缩效果较优,其室温至50℃、室温至150℃和室温至300℃条件下的线胀系数分别为4.87×10^(-6)/℃、-3.41×10^(-6)/℃和-6.88×10^(-6)/℃,材料的抗烧蚀隔热性能也较优,氧乙炔焰线烧蚀率为0.238 mm/s,150℃条件下的热导率为0.100 W/(m·℃),材料也具有较好的力学性能,拉伸强度为7.45 MPa,拉伸模量为1.11 GPa,断裂伸长率为0.5%。SEM分析表明,高硅氧纤维的刻蚀缺陷、基体的多微孔结构是导致材料热收缩的主要原因,纤维高温热处理是解决高硅氧纤维及复合材料热收缩的有效方法。

高硅氧纤维负载纳米Dy/TiO_2薄膜的制备及性能

为提高纳米TiO_2的光催化降解性能和稳定性,先采用微波-溶胶法制备Dy/TiO_2溶胶,再以高硅氧玻璃纤维编织体为载体,经过浸渍-提拉法制备具有高催化性能的高硅氧纤维负载纳米Dy/TiO_2薄膜。采用XRD,SEM,PL,EDS,XPS等仪器对薄膜的物相、表面形貌结构、表面元素组成及薄膜的稳定性进行表征,并且研究预处理液和涂覆方式对高硅氧纤维薄膜的影响。另外以甲基橙为目标降解物,考察样品的光催化性能。结果表明:以高硅氧玻璃纤维编织体为载体制备的Dy/TiO_2薄膜稳定性很好;经5次涂覆后,Dy/TiO_2高硅氧纤维薄膜对甲基橙的降解率在30min后达到94%。

高硅氧纤维增强苯并噁嗪树脂复合材料的制备及性能（英文）

以苯并噁嗪为基体树脂,短切高硅氧纤维为增强材料,制备了一种模压用复合材料。研究了该树脂的热性能、固化动力学性能及力学性能。结果表明,苯并噁嗪增强高硅氧纤维混合物随固化温度升高工艺窗口未发生显著变化,利用Kissinger、Crane法得到固化反应活化能为69.619 kJ/mol,反应级数为0.95。复合材料拉伸强度为35.5 MPa,,压缩强度为196 MPa,线烧蚀率为0.14 mm/s.

固体超强酸于多孔高硅氧纤维的负载及其在酯化中的应用

以溶胶浸渍法,将SO42-/ZrO2固体超强酸负载到由酸沥滤工艺制备的多孔高硅氧纤维上,并用于催化合成乙酸正丁酯。研究结果表明,该催化剂具有用量少,酯收率较高,产物易于分离等优点;而且使用寿命长,重复用于5次合成后,酯化率仍高于70%。

对高硅氧纤维耐烧蚀材料的几点探讨

对比了高硅氧纤维与碳纤维等材料的耐热处理复合材料性能,指出高硅氧纤维烧蚀材料有自身优势,并且从纤维的生产、纺织加工与基材复合等方面叙述了高硅氧纤维烧蚀材料的发展趋势。

高硅氧纤维/酚醛模压制品裂纹的产生原因及控制措施

研究了高硅氧纤维/酚醛树脂模压制品裂纹的产生原因,分析了模具设计与安装、嵌件安放、预混料性能、成型工艺条件和机械加工等影响因素,并提出了控制裂纹产生的有效措施,对生产实践具有重要指导意义。

金属杂质对高硅氧纤维/酚醛复合材料烧蚀性能质量影响

采用氧-乙炔烧蚀试验方法研究了高硅氧/酚醛复合材料搀杂金属杂质的烧蚀性能,并采用扫描电镜对烧蚀后复合材料的表面形貌进行了分析测试。结果表明:复合材料的烧蚀率随着金属杂质尺寸的增大、数目增多而增加,随着夹杂位置H1增大而减小;搀杂大尺寸金属杂质的高硅氧纤维纱/酚醛复合材料烧蚀后表面有一个很深的凹坑,凹坑底部的高硅氧纤维几乎裸露,凹坑的上边缘出现明显的横向裂纹。

金属Nd增强TiO_(2)高硅氧纤维薄膜光催化性能及机理研究

用浸渍-提拉法在高硅氧玻璃纤维网格布上制备了具有优异光催化性能的金属Nd/TiO_(2)薄膜,甲基橙光催化降解实验表明Nd的掺杂对TiO_(2)催化剂薄膜的光学性能有明显的促进作用,当Nd的掺杂量为3 wt%时,表现出最优的光催化降解效果。采用XRD、SEM、UV-vis漫反射等分析方法对Nd/TiO_(2)薄膜进行表征分析,探讨光催化机理。结果表明:适量掺杂金属Nd能够细化TiO_(2)薄膜晶粒,得到分布致密均匀的锐钛矿型TiO_(2)薄膜;同时使TiO_(2)薄膜的拉曼和紫外可漫反射峰位红移,薄膜的禁带宽度从原来的3.15 eV减小到2.77 ev,促进了对紫外光的吸收,拓宽了TiO_(2)薄膜的光响应范围,增强了TiO_(2)薄膜的光催化活性。

高硅氧纤维增强防爆聚脲的研究

为了制备高硅氧纤维增强聚脲,采用聚四氢呋喃多元醇与异氰酸酯反应制备A组分;采用不同添加量、不同长度的高硅氧纤维制备B组分。研究表明,采用硅烷偶联剂KH-550进行表面处理的高硅氧纤维制备的聚脲界面结合良好;随着高硅氧纤维添加量的增加,聚脲的拉伸强度、撕裂强度先上升后下降,储能模量出现上升,损耗模量向高温方向移动;随着高硅氧纤维长度的增加,聚脲拉伸强度先上升后下降,撕裂强度、储能模量出现上升,损耗模量向高温方向移动。

无碱基超细高硅氧纤维棉热烧结定型研究

介绍了无碱超细玻璃纤维棉经过酸沥滤、水洗、烘干制得高硅氧棉的过程,对不同热烧结温度下制备的超细高硅氧纤维棉进行氮气吸附法测试比表面积、总孔体积和平均孔径,比较、分析微孔结构,总结提出适用的制备无碱基超细高硅氧纤维棉热烧结温度。

高硅氧纤维/酚醛复合材料产品的铣削加工工艺研究

针对高硅氧纤维/酚醛复合材料防热方块在传统加工过程中出现的产品掉渣、崩块等问题提出了一种新的工艺方法,通过设计合理的组合工装,改善产品装夹方式,避免了产品加工过程中出现明显的应力集中,有效解决了产品表观质量问题,有利于该类产品生产效率的提高。

基于RTM方法制备的硅氧纤维基复合材料的组织及性能分析

通过RTM方法制备了一种高性能硅氧纤维基复合材料,并研究了其显微组织和力学性能。利用OM、SEM及EDS分析其组织与成分特征,并进行力学性能测试探究其组织及力学性能。结果表明,硅氧纤维束主要平行于层积面且排列较为有序,其间为块状的酚醛树脂胶凝材料,硅氧纤维束及单个硅氧纤维均与酚醛树脂胶凝材料胶结良好,保证了硅氧纤维基复合材料良好的力学性能。

REFRASIL高硅氧纤维绝热材料

美国HITCO公司的Refrasil高硅氧纤维产品系列是专为高温绝热而设计的，它们是用特殊配方的玻璃纤维经酸浸析而形成，其氧化硅含量〉96％。纤维呈非晶态结构，具有优异的绝热隔声性能，可在982℃环境中连续使用而不损失强度和柔曲性；短期可耐1704℃高温，很少脆化和收缩。

二元高硅氧玻璃纤维浸润剂的制备及应用

针对二元高硅氧玻璃纤维易遭受侵蚀,稳定性差,难以纺织加工以及现有通用型浸润剂难以从根本上避免水对玻璃纤维原丝侵蚀的问题,以植物油为原料,通过碱催化酯交换的方法对其进行改性,制备出黏度低、稳定性好的环保型浸润剂介质组分——植物油甲酯,并将其与抗氧化剂和成膜剂共混得到二元高硅氧玻璃纤维浸润剂。对比分析了植物油改性前后的化学结构、平均分子量和黏度、稳定性,对浸润剂的涂覆性及原纱的集束性、力学性能进行表征,研究了浸润剂对原纱酸沥滤工艺的影响。结果表明,改性后的植物油甲酯分子量及黏度明显降低、稳定性好,所制备的浸润剂可以有效保护二元高硅氧玻璃纤维原纱的结构,其断裂强力损失率指标满足企业要求,改善了纤维加工性能,为高硅氧玻璃纤维产业的发展提供参考。

超声波对高硅氧玻璃纤维酸处理影响探讨

主要开展了超声波技术在高硅氧玻璃纤维酸处理中的应用研究,通过设计不同的超声强度和超声时间,研究其对酸沥滤、水洗过程中纤维的硅质量分数及比表面积的影响。同时,分析超声波功率和超声时间对高硅氧玻璃纤维酸沥滤进程和水洗效率的影响,评估超声波在酸处理工艺中的应用潜力,结果表明超声处理可以提高高硅氧玻璃纤维酸沥滤和水洗的效率,纤维中SiO_(2)质量分数可达97%以上,为提高产品的品质和生产效率提供参考依据。

氧含量对硅氧氮纤维结构的影响

令不同氧含量的聚碳硅烷氧化交联丝在高纯氨气中氮化热解、脱碳氨化,继而在高纯氮气下高温热引发缩合/转氨基反应,生成硅氧氮烷并最终形成氧含量不同的硅氧氮(Si—O—N)陶瓷纤维。XRD、EPMA和TEM研究结果显示,所有元素在硅氮氧纤维中均匀分布,随着交联丝O含量增加,Si—O—N陶瓷纤维的O含量随之增加,力学性能下降,而陶瓷产率则先升后降。高氧时纤维陶瓷产率下降是因为在高温热解时发生了相分解。XRD和TEM结果表明,氧含量不同的陶瓷纤维经1 500℃高温处理后,均仍为无定型。氧可能对氮化硅的结晶有抑制作用。

高硅氧玻璃纤维／酚醛树脂复合材料切削力的试验研究

通过用PCD刀具对高硅氧玻璃纤维/酚醛树脂复合材料的车削试验,采用正交试验和回归分析法,研究了切削用量三要素对切削力的影响规律,建立了切削力的经验模型。结果表明,背吃刀量是影响切削力的主要因素,增大背吃刀量时主切削力和进给力都显著增大;增大进给量也使主切削力增大,但其影响小于背吃刀量;而切削速度对切削力的影响很小。所建切削力经验公式可作为切削加工该复合材料时切削用量选择及切削力控制的依据。

硅氧铝陶瓷纤维含量对半金属摩擦材料摩擦磨损性能的影响

采用冷压成型及热压固化工艺制备钢纤维/硅氧铝陶瓷纤维混杂增强酚醛树脂半金属摩擦材料,在DMS-150型定速摩擦磨损试验机上研究了不同硅氧铝陶瓷纤维含量对材料的摩擦热衰退性能、恢复性能以及磨损性能的影响,借助扫描电子显微镜观察磨损表面形貌并分析其磨损机制.结果表明,添加质量分数5%以上硅氧铝陶瓷纤维,能够使摩擦材料的抗热衰退性能得到显著改善,但恢复性能有所下降,磨损率稍有升高,磨损机制由粘着磨损转变为粘着磨损与磨粒磨损的复合形式.

酸沥滤钠硅酸盐玻璃制造高硅氧玻璃纤维性能的研究

以纯碱和石英砂为主要原料制备钠硅酸盐原始玻璃纤维,经酸沥滤、水洗、烘干、烧结等工艺处理后,得到SiO2含量达96％以上的高硅氧玻璃纤维。本文研究了钠硅酸盐原始玻璃纤维的玻璃组分、不同浓度的酸沥滤玻璃纤维的离子交换反应进程,酸沥滤、水洗和烧结等工艺条件对纤维性能的影响。研究结果表明,原始玻璃组分中,随着钠含量的增加,原始玻璃纤维化学稳定性迅速降低,制造的高硅氧纤维强度下降,原始组分中引入少量氧化铝有利于提高高硅氧玻璃纤维的强度。提高酸溶液温度,能够加快酸沥滤反应速度,缩短反应时间。酸沥滤及水洗烘干后,高硅氧纤维呈封闭的多孔结构,在高温下开始收缩,高温收缩量较低,纤维的强度随着热处理温度的提高而提高,但1100℃高温强度低于无碱和硼硅酸盐玻璃制造的高硅氧玻璃纤维。