芳纶复合材料的成型工艺及其在体育器械中的应用

芳纶纤维作为一种高性能有机纤维,具有优良的拉伸强度、韧性和耐磨性能,其应用范围已由最早的航空领域逐渐走入民用领域。在体育领域中,芳纶材料充分发挥了自身优势,既提升了体育爱好者、专业运动员的运动成绩,还推动了该材料与其他纤维材料混合加工使用的发展。基于此,对芳纶复合材料的成型工艺进行探究,并分析了几种成型工艺的优缺点,就芳纶复合材料在体育领域中的应用情况进行介绍,从而为后续体育领域中的芳纶复合材料应用提供借鉴。

芳纶复合材料抗破片模拟弹丸侵彻的一种工程分析方法

为研究芳纶复合材料抗破片模拟弹丸侵彻的性能,进行了4.5 g破片模拟弹丸侵彻15 mm厚芳纶靶板的穿甲实验。实验结果表明破片初速与穿透剩余速度呈线性关系,靶板的面密度吸收能可能存在极大值。进而提出一种破片模拟弹丸侵彻芳纶靶板的工程分析方法,给出了破片侵彻芳纶靶板的弹道极限速度与穿透剩余速度的预测公式,预测结果与实验结果有较好的一致性。并提出了面密度吸收能存在极大值,最后讨论了芳纶抗破片侵彻性能的表征方法。

装甲钢/芳纶复合材料防爆轰波性能研究

利用防爆轰波模拟试验装置研究了由装甲钢和芳纶复合材料组成的不同复合结构对爆轰波的防护性能。结果表明,以装甲钢为面板的装甲钢/芳纶复合材料的复合结构的防爆轰波性能优于以芳纶复合材料为面板的芳纶复合材料/装甲钢复合结构;装甲钢/芳纶复合材料的防爆轰波性能优于装甲钢/装甲钢的防爆轰波性能。

装甲钢/芳纶复合材料抗爆震性能研究

采用圆形炸药设计了平面波发生器,研究了不同结构的装甲钢/芳纶复合材料对冲击波的衰减效果。试验结果表明,在装甲钢上加装纤维复合材料板可提高其抗爆震性能,当材料按照波阻抗减小的顺序进行排列时,可更有效衰减冲击波,具有多层结构的材料比双层结构材料的衰减效果更优。

薄层芳纶复合材料壳体的后加工研究

针对芳纶复合材料壳体后加工存在的问题,本文采用了通用机械加工和激光加工两种方法,通过优化加工工艺,分析了钻头的几何形状、转速、加工条件（冷却和施加背衬材料）等因素对加工的表面质量及尺寸的稳定性的影响,进而探讨了采用通用机械加工方法需要注意的一些问题,且对比分析了激光加工的特点及其实际应用的条件。

芳纶复合材料抗锥体冲击特性研究

为了研究芳纶复合材料抗锥体冲击特性的影响因素 ,采用锥体 (锥角为 6 0°)在一定的冲击速度范围内冲击薄层芳纶复合材料。结果表明 ,纤维织物本身特性、复合材料面密度。

锥体冲击芳纶复合材料的损伤及其机理研究

采用锥体 (锥角为 6 0°)在 2～ 8m/s的冲击速度范围内对芳纶复合材料进行了冲击试验 ,研究了锥体冲击损伤过程、形貌及损伤机理。结果表明 :芳纶复合材料比玻纤复合材料损伤尺寸大 ;冲击速度提高 ,抗穿透能力提高 ;存在明显的裂纹诱导作用和厚度效应 ;

温度对芳纶复合材料与混凝土抗剪切粘结强度影响的试验研究

用21个试件,测定了芳纶复合材料(AFRP)与混凝土之间的抗剪粘结强度,通过改变温度,研究了温度对AFRP与混凝土间抗剪切粘结强度的影响。研究表明:在-40～60℃之间的温度段内,其抗剪切粘结强度变化较小,破坏形态均为混凝土试块的破坏;而当温度达70℃时,抗剪切粘结强度降低程度非常大,且破坏形态发展为树脂与混凝土粘结层的破坏。

加工条件对PP/芳纶复合材料横向拉伸性能的影响

对单向聚丙烯/芳纶纤维复合材料的横向拉伸性能进行了研究,讨论了压制时间、成型温度、成型压力,以及芳纶纤维的体积含量等对复合材料体系横向拉伸强度的影响。结果发现,随着压制时间、成型温度的增加,复合材料体系的横向拉伸强度提高;随成型压力的提高,复合材料的横向拉伸强度先升后降。此外,复合材料的横向拉伸强度随着芳纶纤维体积含量的增加而大幅度降低。

芳纶复合材料的性能、制备及应用

芳纶具有高模量、高断裂强度、低热收缩率和低断裂伸长率等优异的性能,是理想的增强纤维材料。本文综述了芳纶材料的研究进展情况,芳纶复合材料的制备方法、性能及其在工业和生活领域的应用,并对其发展作了展望。

芳纶复合材料在体育领域中的应用优势

最早被用于航天领域中的新型高科技材料——芳纶,随着冷战结束后逐渐走入民用领域。在体育领域中,芳纶材料充分发挥了自身优势,不但提升了体育爱好者、专业运动员的运动成绩,还推动了该材料与其他纤维材料混合加工使用的发展。基于此,探究了芳纶复合材料的成型工艺,并对几种成型工艺的优缺点进行了分析,研究了芳纶复合材料在体育领域中的实践应用,以期为今后芳纶复合材料在体育领域中的广泛应用提供参考。

树脂含量对F-8H3/602芳纶复合材料性能的影响

探索研究了F-8H3/602芳纶织物增强树脂基复合材料层合板不同树脂含量对其冲击韧性、层间剪切强度及弯曲性能的影响,并采用显微镜及扫描电镜对破坏试样形貌进行观察。结果表明芳纶复合材料的树脂含量对其冲击韧性、层间剪切强度及弯曲性能影响较为明显,树脂含量为46.02wt%的芳纶复合材料层合板的0°冲击韧性为22 J/cm2、0°层间剪切强度为49.1 MPa、0°弯曲强度为506 MPa;在一定的树脂含量下,芳纶复合材料的0°冲击韧性、层间剪切强度及弯曲性能较90°的性能更优异;破坏试样的形貌表明纤维与树脂界面结合较为薄弱。

芳纶复合材料抗钨球性能研究

通过弹道试验研究了热固性、热塑性两类树脂基体的芳纶复合材料对钨球的抗贯穿性能,分析了芳纶复合材料对钨球的防护机理,并与装甲钢对钨球的防护性能进行对比分析,实验结果表明:芳纶复合材料与装甲钢相比有更加优异的抗钨球性能,相同面密度时,抗钨球性能提高1.5倍左右;相同防护性能条件下,减重可以接近一半。

芳纶复合材料抗爆震性能研究

采用圆形炸药设计了平面波发生器 ,运用薄膜型PVDF压电传感器 ,测量芳纶复合材料试件中冲击波压力 ,研究了三种树脂基复合材料抗爆炸性能。试验结果表明 ,三种复合材料中冲击波压力是随传播距离的增长而呈指数衰减 。

防护用芳纶复合材料的加速环境老化

采用氙灯老化箱模拟自然环境,加速老化芳纶复合材料,通过全反射红外光谱(ATR-FTIR)、动态力学分析(DMA)和微观形貌对老化前后复合材料的结构和性能进行分析。对比老化前期和第8周后复合材料的重量变化,老化前期,吸湿率增加,而第8周以后吸湿率反而降低,吸湿率与树脂基体的红外光谱COOH峰的变化趋势基本一致,说明整体的吸湿率与树脂基体的状态密切相关。扫描式电子显微镜(SEM)结果表明,经过长时间的循环老化,表面树脂基本被剥落和刻蚀。DMA结果表明,经过长期的辐照和喷淋的循环,复合材料的玻璃化转变温度不断地减低,而相分离过程可能是老化的主要因素。通过阿累尼乌斯模型建立了循环次数与时间的等效关系。

芳纶复合材料对球形弹丸的抗贯穿性能研究

以芳纶纤维织物为增强材料、聚氨酯为树脂基体的芳纶复合材料,进行了2.05 g钨合金球、1.03 g钢球和4.50 g钢球的抗贯穿性能研究,并分析了芳纶复合材料对以上3种典型球形弹丸的抗弹性能差异。试验结果表明：芳纶复合材料的抗贯穿性能与测试过程中采用的弹丸种类有关,采用2.05 g钨球时较低,采用1.03 g钢球时较高,采用4.50 g钢球时居中。进而提出了一种新的芳纶复合材料抗贯穿性能表征方法,即直接作用面积比吸收能（PSEA）法。PSEA值在芳纶复合材料受到材质相同的球形弹丸冲击时基本相同,据此在芳纶复合材料对某种球形弹丸的弹道极限速度已知时,可计算出对其它球形弹丸的弹道极限速度。验证结果表明：弹道极限速度的计算值和实测值相差1%~6%.

芳纶复合材料在体育运动器材中的应用研究

从芳纶材料概念入手,结合芳纶复合材料的特点和成型工艺,分析了芳纶复合材料在体育运动器材生产与制造中具备的密度小、力学性能好、阻尼减震性以及安全环保等多项显著优势,研究了芳纶复合材料在运动防护设备、球拍、滑雪板、运动帆板以及运动绳索等体育器材中的实际应用。

芳纶复合材料的制备及其在体育器械中的应用

芳纶作为一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温性能,在体育器材领域中得到较为广泛的应用。该文在介绍芳纶性能的基础上,对不同类芳纶复合材料的制备方法进行了综述,主要包括全对位芳纶及其复合材料、间位芳纶及其复合材料、杂环芳纶及其复合材料等,并对芳纶复合材料在防护用具、运动服饰、运动绳索等体育器材中的应用进行了总结,同时展望了其未来的发展方向。可以预测,芳纶及其复合材料性能的进一步优化及其工业化生产,将成为芳纶材料未来的主要研究方向。

中国化工集团拟建年产万吨芳纶Ⅱ生产线及芳纶复合材料生产装置

继2011年5月凭借16项核心技术打造的我国第一条具有完全自主知识产权的千吨级芳纶Ⅱ生产装置在成都试产成功后,中国化工集团中蓝晨光化工研究院日前启动万吨芳纶Ⅱ装置工程化研究,拟建设年产1万吨芳纶Ⅱ生产线及芳纶复合材料生产装置,以进一步提升我国芳纶及芳纶复合材料的发展水平。

芳纶复合材料的高质量数控铣切技术研究

芳纶复合材料因其超高强度、高模量、高韧性的特性,已被越来越广泛应用于航空领域新产品的研发制造,通过高温固化形成的芳纶纤维制件不仅手工切割难度大,而且制件切割边缘极易产生烧蚀、毛刺、分层等质量缺陷,同时切割精度也无法得到有效的保证。为了改善芳纶制件的加工质量和加工精度,提升产品加工效率和合格率,设计了一组数控加工试验,探索了不同加工刀具、加工参数和加工方式的组合对芳纶复合材料加工效果的影响,并经试验验证,给出了一组加工刀具、加工参数、加工方式的最优组合方式,可参考开展芳纶复合材料制件的数控铣切工作。