基于声弹效应的芳纶增强环氧复合材料残余应力检测技术研究

生产或加工过程中浸渍、固化工艺或外力等因素有可能使芳纶增强环氧复合绝缘件内部产生残余应力,交接或操作条件下的拉伸或压缩载荷会与残余应力叠加,当所受应力超过绝缘材料的耐受极限时,就会形成微裂纹等损伤,进而引发机械故障或绝缘击穿。该文采用超声纵波反射法对芳纶纤维增强环氧树脂试样标块进行检测,研究了试样所受垂直压应力与试样中超声纵波声速的关系,验证了声弹效应,并对标准试样超声传播方向垂直于应力的纵波声弹性系数进行计算。对比固化工艺条件对芳纶纤维增强环氧复合绝缘材料残余应力的影响规律发现,固化温度和固化时间的改变均会产生不同程度的残余应力。

芳纶增强环氧柔性复合材料耐介质老化行为研究

采用芳纶织物与柔性环氧树脂复合,获得高柔韧性的芳纶织物增强环氧复合材料。将柔性复合材料浸泡于一定温度下的原油和盐水两种介质中,研究了温度和介质对其外观形貌和力学性能的影响,并采用Γ.M.Gunyaev中值老化方程估算其5年后拉伸断裂强力保留率。结果表明:试样浸泡至不同温度同一介质中,高温比低温对其外观产生的影响更明显,试样树脂颜色均由无色变成深黑色,试样浸泡至同一温度不同介质中,原油和盐水对试样外观影响效果一致;试样的拉伸断裂强力随浸泡时间的延长表现出先增大后减小的趋势;经2万次屈挠试验,老化1年的试样未破坏;采用中值老化方程估算,在80℃原油浸泡5年后的试样其拉伸断裂强力保留率最低,为62.74%。

树脂含量对芳纶纤维/环氧复合材料性能的影响

研究了树脂含量对芳纶纤维 /环氧复合材料的性能的影响 ,主要是浸胶纤维强度、压力容器中纤维强度的发挥系数、容器特性系数 pV/Wc。给出了按混合定律计算复合材料强度的修正系数 ,提出了对容器进行表面处理以改善其内外层含胶量的均匀度 ,并进行了实验。实验证明 ,容器内外层树脂含量分布更为均匀后 ,容器的性能得到提高。

芳纶纤维/环氧复合材料界面超声连续改性处理

运用超声技术在芳纶/环氧复合材料制备过程中对其界面进行改性处理,分析了超声处理过程中纤维与树脂之间浸润性的变化趋势以及超声作用对复合材料界面性能和力学性能的影响。结果表明:超声是通过改善纤维与树脂之间的浸润性,提高复合材料的界面性能及力学性能。

芳纶复合材料用湿法环氧配方的研究

在综合考虑粘度、力学性能和储存期的基础上，研制了以混合芳香胺为固化剂的芳纶用湿法环氧配方，其浇注体力学性能与俄、美等国家湿法环氧配方及我国高性能干法配方性能相当，实验证明该湿法环氧配方与Ｆ１２纤维浸润性及界面粘接性能均较高，其ＮＯＬ环强度转化率均达８７％，Φ１５０ｍｍ容器特性系数ＰＶ／Ｗｃ达３５．８ｋｍ，室温储存期约为２４ｈ，可在工程中应用。

干摩擦和水润滑条件下芳纶浆粕/环氧树脂复合材料摩擦磨损性能研究

研究了芳纶浆粕纤维增强环氧复合材料在干摩擦和水润滑条件下的摩擦磨损性能,探讨了纤维含量对复合材料摩擦磨损性能的影响,并分析了复合材料的磨损机理.结果表明:芳纶浆粕纤维能够大幅度提高环氧树脂的摩擦磨损性能;当纤维体积分数为40%时,复合材料的比磨损率最小;在水润滑条件下,复合材料的摩擦系数和磨损率均比干摩擦下的明显降低,这是由于水起到了润滑和冷却作用;干摩擦时的磨损机理为粘着磨损和塑性变形,水润滑时主要为犁削和轻微的磨粒磨损.

硼酸铝晶须增强TDE—85型环氧树脂复合材料研究

以硼酸铝晶须为增强剂 ,以 4 ,5—环氧环己烷— 1,2—二甲酸二缩水甘油酯 (TDE— 85 ) /甲基纳狄克酸酐 (MNA)作为基体 ,采用浇注成型工艺制备晶须增强环氧树脂复合材料。考察了晶须尺寸、表面处理方法、含量对树脂体系力学性能和热性能的影响。结果表明 ,用偶联剂KH5 5 0处理晶须时 ,所用溶剂pH值会影响晶须的处理效果 ,酸化溶剂的效果更好 ;晶须长径比比较大、尺寸分布均匀的晶须其增强效果更好 ;晶须可明显改善体系的力学性能和耐热性 ,其中弯曲强度随晶须含量的增加而增大 ,当晶须含量超过一定量时 ,弯曲强度反而呈现下降趋势 ,晶须对体系冲击强度的影响较小 ,体系的热变形温度随晶须含量的增加而增大 ,在晶须添加量为 15 % (质量分数 )左右时 。

碳纤维增强环氧复合材料的界面自组装

为了在分子水平上对增强体表面、界面相进行有目的的控制,采用一种新的碳纤维表面改性方法─分子自组装.表面增强拉曼散射光谱(SERS)分析证实了一系列不同链长的羟基取代烷基硫醇化学吸附在镀银的碳纤维表面,并形成了竖直取向的自组装膜结构.微脱粘界面性能测试表明,经组装改性后的碳纤维和环氧复合后界面粘结强度得到了不同程度的提高,揭示了界面区域组装分子链长和界面性能的关系.

玻璃纤维增强环氧复合材料上超疏水表面层的制备

先采用真空袋压法制备含CaCO3/环氧树脂表面功能层的玻璃纤维增强环氧树脂复合材料,再通过化学刻蚀与表面修饰,在玻璃纤维增强环氧树脂复合材料上制备出超疏水表面。采用扫描电镜和动/静态接触角分析仪,表征表面的形貌和疏水性,结果表明,在复合材料表面构建了具有微-纳米尺度二元粗糙结构;采用1%(质量分数)的硬脂酸修饰后,其表面与水的接触角最高达160.03°;制备的超疏水表面结构在室温环境下具有长期的稳定性。

芳纶、碳纤维混杂工艺对环氧复合材料拉伸性能的影响

研究了铺层参数及纤维表面处理对芳纶纤维、碳纤维混杂增强环氧复合材料(简称混杂复合材料)纵向拉伸性能的影响。结果表明,该混杂复合材料的纵向拉伸强度均低于混合定律的预测值,表现出明显的混杂负效应。铺层顺序对材料纵向拉伸强度及断裂伸长率有显著影响,界面数越多,纵向拉伸强度和断裂伸长率越大;界面粘接性能的改善可提高混杂复合材料的拉伸强度和断裂伸长率,但对它的弹性模量没有显著影响。

玻璃纤维增强环氧改性树脂基复合材料的研制

用二苯甲烷型双马来酰亚胺(BMI),4.4’-二胺基二苯甲烷(DDM)及环氧树脂(CYD-127)合成了具有优异 电绝缘性能,韧性好,耐高温的基体材料;探索出了合适的固化制度;制备了铺覆性能好,储存时间长,粘接性能优 良的预浸料:由预浸料压制的复合材料具有优异的电性能和力学性能。

高速电机转子用F-12芳纶/环氧复合材料护环的研究

介绍了F-12、Kevlar-49两种芳纶纤维的物理及力学性能,并对两种芳纶/环氧复合材料的力学性能进行了测试。结果表明,用F-12芳纶/环氧复合材料制成的高速发电机转子护环具有优良的纵向拉伸强度,满足了高速发电机对转子护环的高强度指标要求。

热塑性聚氨酯无纺布对玻纤增强环氧复合材料耐冲蚀磨损性能的影响

选用熔喷成型的热塑性聚氨酯(TPU)无纺布(TNF)作为复合材料表面保护层,选用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺制备TPU无纺布/玻璃纤维/环氧(TNF/GF/EP)复合材料,对TNF/GF/EP复合材料的耐冲蚀磨损性能进行了研究。结果表明:在冲蚀时间为90 s,气流压力0.345 MPa,冲蚀距离60 mm,冲蚀颗粒粒径300μm的条件下,TNF/GF/EP复合材料耐固体颗粒冲蚀磨损性能相对于传统玻璃纤维/环氧(GF/EP)复合材料在冲蚀角度为20°,30°,60°,90°的情况下,分别提高了99%,108%,205%,493%。这是由于TNF在复合材料表面形成的三维网络结构,可以有效地吸收和传递固体颗粒的冲击能量;同时无纺布纤维的网络结构也起到了“桥接”的作用,可以有效阻止裂纹产生和冲蚀碎块被冲蚀颗粒冲蚀掉。

纤维增强环氧复合材料低温性能研究

纤维增强环氧树脂基复合材料因其低温下比强度比模量高、热导率低的特点在低温领域被广泛应用,重点对碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维增强环氧复合材料低温下力学及导热性能的研究进行了总结,并对4K、77K及室温下各类单向纤维增强环氧复合材料的力学及导热性能进行了对比,分析了各温度范围内最适用的纤维增强环氧复合材料,指出了当前对纤维增强环氧复合材料低温下力学及导热性能研究的不足之处。

海军舰炮弹药用碳布增强环氧复合材料热老化寿命预测

研究了热老化对海军舰炮弹药用碳布增强环氧复合材料力学性能的影响,并利用回归分析方法对复合材料热老化寿命进行了预测。结果表明,碳布增强环氧复合材料分别在温度110,120,130,140℃热空气条件下老化2 000 h,材料的各项力学性能总体呈下降趋势,但降幅很小,甚至在整个试验过程中会出现性能升高的情况,说明材料具有优异的力学性能。以90%作为材料失效判据点,碳布增强环氧树脂基复合材料常温贮存条件下贮存寿命为20年。

超声波对F—12/环氧复合材料力学性能的影响

界面强度较弱是影响芳纶／环氧复合材料力学性能发挥的重要因素。本文采用超声技术在Ｆ－１２／环氧浸润过程中增加树脂对纤维的浸润性，从而改善复合材料的界面性能。探讨了超声最佳处理参数，着重研究超声对复合材料力学性能的影响。

碳纤维/环氧复合材料弯曲模量影响因素的研究

就环氧树脂固化条件、碳纤维体积比、加载环境温度对碳纤维 /环氧复合材料弯曲模量的影响作了系统研究 .试验结果表明 ,弯曲模量与碳纤维的体积比基本上呈线性关系 ,充分固化有利于提高碳纤维/环氧复合材料弯曲模量的稳定性 .

纤维增强环氧复合材料的激光和等离子体涂装前处理技术

为了提高涂料在玻纤增强复合材料表面的附着力,以激光和等离子体表面改性技术对纤维增强环氧复合材料进行了涂装前处理,采用三维体式显微镜、接触角测试仪和表面粗糙度仪研究了前处理对复合材料表面形貌、水接触角及表面粗糙度的影响。结果表明:激光处理能明显改变材料表面形貌,增加表面水接触角和表面粗糙度,等离子体处理对材料表面形貌和表面粗糙度的影响较小,接触角与处理次数、处理功率和处理后时间的变化有关。

一种提高碳纤维增强环氧树脂基复合材料的界面韧性的方法

本发明涉及一种提高材料界面韧性的方法。本发明是要解决碳纤维增强环氧树脂基复合材料界面韧性差的技术问题。方法为：①将热塑性树脂溶于有机溶剂中，再加入助剂，制得聚合物溶液；

新型晶须增强环氧复合材料推出

沈阳化工学院开发成功新型四脚状氧化锌（T—ZnO）晶须增强环氧复合材料。T—ZnO晶须是目前晶须家族中惟一具有规整三维空间结构的晶须，可广泛应用于增强复合材料、耐磨及防滑材料、抗静电及导电高分子复合材料、减振抗冲及隔音材料、陶瓷复合材料、涂料等材料中。