玻纤/碳纤间隔纱织物基CB/PA6复合材料的电磁屏蔽性能

为降低碳纤维间隔纱织物(CSF)基复合材料对电磁波的反射率,减少二次污染,采用炭黑(CB)/聚酰胺6(PA6)多孔材料分别与CSF和玻纤/碳纤间隔纱织物(G/C-SF)复合制备了4种CB/PA6/SF复合材料。探讨了CB含量、间隔纱织物种类对CB/PA6/SF复合材料的性能影响。借助超景深显微镜、扫描电镜、矢量网络分析仪、万能强力机、模拟日光氙灯光源系统、红外热成像仪对CB/PA6/SF复合材料的形貌结构、电磁屏蔽性能、介电性能、平面压缩性能以及隔热性能进行表征和分析。结果表明:这4种CB/PA6/SF复合材料在X波段(8.2 GHz~12.4 GHz)的平均总电磁屏蔽效能(EMI SET)的范围为40.2 dB~42.5 dB。由于CB含量的提升和玻纤的引入,CB/PA6/SF复合材料的吸收率(A)获得提高。CB/PA6/SF复合材料内部存在多尺度异质界面,进而可引发界面极化产生多种介电极化弛豫机制,增加其对电磁波的介电损耗。当CB含量由20 wt%提高至30 wt%时,其相应CB/PA6/SF复合材料的压缩性能均得到提升。此外,CB/PA6/SF复合材料隔热性能良好,在温控加热板上经过60℃、600 s恒温加热其上表面温度可保持在38.30℃~40.82℃。

三维针织/机织混合聚氨酯基复合材料的压缩性能研究

为解决间隔织物增强复合材料存在强度低、抗压性差的问题,选用经编间隔织物和玻纤机织物或经编间隔织物和碳纤维布作为增强体,聚氨酯浆料作为基体材料,使用手糊法制备一款新型三维针织/机织混合聚氨酯基复合材料,探究经编间隔织物表层组织结构、间隔织物的厚度、是否添加机织物、机织物种类对三维针织/机织混合聚氨酯基复合材料性能的影响。实验结果表明,织物厚度相同的情况下,间隔织物的间隔梳栉针背横移针距数较小的复合材料具有较好的压缩性能。表面结构相同的情况下,织物厚度较大的三维针织/机织混合聚氨酯基复合材料的压缩性能较好。贴附机织物布的复合材料的压缩应力提升了49.2%,压缩模量提升了27.34%。

三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能

为解决间隔织物增强复合材料存在强度低、抗压性差的问题,选用经编间隔织物和玻璃纤维机织物作为增强体,聚氨酯泡沫作为基体,制备系列三维针织/机织聚氨酯基复合材料,并测试材料的拉伸、弯曲和压缩性能。结果表明:将经编间隔织物/玻璃纤维机织物以三维夹芯结构形式嵌入复合材料中,能够提高间隔织物增强复合材料的拉伸性能和压缩性能;在表面组织结构相同的情况下,经编间隔织物厚度大的三维针织/机织聚氨酯基复合材料的力学性能较好;在织物厚度相同的情况下,填充大六角形网孔的间隔织物的复合材料具有较好的力学性能。

三维织物间隔复合材料的力学性能

三维织物间隔复合材料是一种由垂向机织物连接两个平行织物平面的三维机织间隔复合材料,具有整体性好、可设计性强等特点。以玻璃纤维、碳纤维为原料,对三维间隔织物的结构进行设计,制备三维织物间隔复合材料,研究材料在平压和三点弯曲载荷作用下的力学特性,并分析纤维种类、夹芯层间距等结构参数对材料压缩、弯曲性能的影响。结果表明:随着夹芯层间距的增加,材料的压缩强度逐渐降低;材料的弯曲强度也逐渐降低,且纬向弯曲强度大于经向;采用碳纤维与玻璃纤维分别作为纬纱进行织造,前者制备的复合材料的压缩和弯曲强度均高于后者。

不同维度玻璃纤维对GRC力学性能影响研究

通过短切玻璃纤维、玻璃纤维网格布和三维玻璃纤维间隔连体织物三种不同维度的玻璃纤维作为增强材料,对GRC试件的力学性能进行了研究。结果表明,当玻璃纤维配筋率基本相同时,采用玻璃纤维网格布作为增强材料相对于短切玻璃纤维,GRC试件的力学性能更优异。三维玻璃纤维间隔连体织物与短切玻璃纤维及玻璃纤维网格布相比,不仅可以提高GRC试件中玻璃纤维的配筋率,还可以显著提高GRC试件的力学性能,试件的LOP值、MOR值和抗冲击强度分别达到15.48 MPa、34.68 MPa和45.04k J/m2。

新型三维织物夹芯复合材料的制备及其力学性能

以玻璃纤维为原料,采用特殊的三维织造工艺,织制经向剖面为矩形的新型三维夹芯织物。以环氧树脂E-51、9055型固化剂组成树脂基体体系,采用手糊成型工艺将上述机织物复合制成三维织物夹芯复合材料。对高度为10、20及30 mm的三维织物夹芯复合材料的力学性能进行研究,重点分析夹芯层高度对材料压缩与弯曲性能的影响。结果表明:随着夹芯层高度的增加,材料的压缩强度与模量逐渐下降,弯曲强度逐渐上升,弯曲模量逐渐下降,其中纬向弯曲强度明显大于经向。

三维间隔连体玻璃纤维织物增强泡沫混凝土的研究

研究了三维间隔连体玻璃纤维织物增强泡沫混凝土的弯曲强度、拉拔强度以及导热系数。结果表明:三维间隔连体玻璃纤维织物可以使泡沫混凝土的弯曲强度达到3.11 MPa,比空白对照组提高了12倍;拉拔强度达到0.185 MPa,比空白对照组提高了7倍;导热系数为0.138 W/(m·K),仍具有很好的保温隔热性能。并对三维间隔连体玻璃纤维织物增强泡沫混凝土力学性能及导热性能变化机理进行了研究。

三维玻璃纤维连体织物增强硫铝酸盐水泥性能研究

水泥砂浆是一种典型的脆性材料,为有效改善其韧性,降低其脆性,引入三维玻璃纤维连体织物来增强硫铝酸盐水泥砂浆,同时对其力学性能、抗冻融性和耐老化性能进行了研究。研究结果表明,三维玻璃纤维连体织物增强硫铝酸盐水泥砂浆的力学性能显著提高,抗弯曲强度和抗冲击强度分别提高至3倍和20倍左右;并且其抗冻融性优异,25次冻融循环后力学强度损失在5%以下;试件经过90 d的室外自然老化和50℃热水加速老化后,力学强度保留率仍在90%左右,耐老化性能良好。

三维正交机织和双轴向经编玻纤复合材料压缩性能研究

采用三维正交机织玻纤织物和双轴向经编玻纤织物分别为增强体,环氧树脂(E-2511-1A)/固化剂(2511-1BT)混合液(质量比为100∶30)为基体,利用真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺成型,制备两种复合材料试样。然后,对试样进行0°和90°方向的压缩试验,并比较试样的当量压缩性能。结果表明,双轴向经编玻纤复合材料0°方向的当量压缩断裂强度比三维正交机织玻纤复合材料提高4. 90%,三维正交机织玻纤复合材料90°方向的当量压缩断裂强度比双轴向玻纤复合材料提高23. 40%,而双轴向经编玻纤复合材料0°、90°方向的当量压缩模量分别比三维正交机织玻纤复合材料提高35. 71%、64. 00%。

改性胶砂混合料基三维间隔织物材料制备及力学性能

提升三维间隔织物增强水泥复合材料的力学性能能有效拓展其应用范围。基于自制的超早强速凝快硬胶凝材料,掺入适量砂和玻璃纤维,在优化基体配合比的基础上,研究了砂的粒径、胶砂比以及玻璃纤维体积率对其力学性能的影响。结果表明,当砂粒径范围在0.075~0.6 mm、胶砂比为0.4、玻璃纤维体积率为1.5%时,可储存复合材料的抗弯强度和抗拉强度分别为4.1 MPa和7.0 MPa,优于传统混凝土帆布的2.4 MPa抗弯强度和抗拉强度0.72 MPa。

三维玻璃纤维间隔连体织物水泥基复合材料的研究与应用

三维玻璃纤维间隔连体织物水泥基复合材料具有优异的力学性能和应用前景。介绍了三维玻璃纤维间隔连体织物的结构特征及其对复合材料力学性能的影响,从复合材料破坏机制角度分析了三维玻璃纤维间隔连体织物对基体材料的增强机理。基于复合材料耐久性,详细阐述了玻璃纤维的被腐蚀机理,并且探讨了相应的改进方法。最后,综述了该类复合材料在建筑工程领域的应用状况,并展望了后续的研究重点。

间隔织物的研制及其树脂增强复合材料压缩回弹性能的研究

根据间隔织物经向截面中地经纱、接结经纱与纬纱的交织规律,以及纬纱与支撑模具的引入顺序,设计出间隔织物上机图;利用海绵条作为间隔织物上下面层的支撑模具,成功在普通小样织机上织造出以纱线连接的“8”字形玻璃纤维间隔机织物;再利用树脂固化形成“8”字形间隔织物树脂增强复合材料,测试和分析其压缩回弹性能。结果表明:使用模具支撑法可在普通小样织机上织造出尺寸精确的三维间隔织物;与树脂的复合可赋予材料较好的压缩回弹性能。该方法为三维间隔织物样品的织造提供了参考。