温度对高硅氧基体玻璃纤维性能的影响及其机理探索

针对经石蜡型浸润剂涂覆后的高硅氧基体玻璃纤维原丝,在高温环境下性能、生产利用率下降的问题,深入研究了温度对其性能的影响规律,并对机理进行了讨论。采用红外、热重、扫描电镜等分析手段,对不同形态的高硅氧基体玻璃纤维原丝在不同温度、不同存放时间下的性能进行了表征。结果表明,随着温度的升高,浸取液碱性增强,机械性能下降,同时纤维丝表面晶体析出越多,且存在碳酸根。因此,可以得出,温度影响高硅氧基体玻璃纤维性能的根本原因,可能在于高温促进了纤维中Na^(+)运动,加快了其与纤维表面水分子中H+的离子交换,从而加速了纤维结构的破坏,导致性能下降。

玻璃纤维增强酚醛树脂基复合材料的耐高温性能研究

针对拉挤工艺制备的玻璃纤维增强酚醛树脂基复合材料,研究了不同温度对材料外观形貌的影响及材料厚度、树脂含量、填料种类和玻璃纤维纱软化点等因素对材料耐高温性能的影响。结果表明,玻璃纤维增强酚醛树脂基复合材料在按照标准升温曲线加热过程中经历了4个阶段的变化,材料厚度越厚、树脂含量越高、玻璃纤维纱软化点越高及选用可瓷化填料等有利于提高制品的耐高温性能。

玻璃纤维浸润剂用脂肪醇聚氧乙烯醚

探讨用于石蜡型浸润剂的脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)对高硅氧玻璃纤维纱质量的影响。测定不同厂家AEO的浊点,分别配制石蜡型浸润剂,监测浸润剂的配制过程,测定浸润剂乳液粒径、稳定性、离心率。不同浊点的AEO配制石蜡型浸润剂生产了高硅氧玻璃纤维原丝并测试物理性能,再对高硅氧玻璃纤维摇挂基纱进行酸热处理,重点关注酸处理后纱线外观、表面残留物质量分数及热烧结后纱线的物理化学性质,确定适用于高硅氧玻璃纤维石蜡型浸润剂用AEO的技术指标要求为浊点85~90℃、亲水亲油平衡值(HLB)12~13。

某火箭发动机喷管扩散段烧蚀材料选材

为解决某总体单位提出的某战术导弹火箭发动机喷管扩散段结构及热环境工况要求,进行了扩散段用烧蚀材料试验对比筛选。对短切碳纤维增强酚醛树脂复合材料预浸料和高硅氧玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料预浸料进行研究,分析不同材料的拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和线烧蚀率,制备产品样件进行水压爆破试验,分析不同纤维长度以及不同纤维种类对产品抗压强度的影响,并通过发动机地面静试研究扩散段烧蚀材料适用情况。结果表明,虽然酚醛树脂/短切碳纤维复合材料的力学性能及耐烧蚀性能均优于酚醛树脂/长丝高硅氧玻璃纤维复合材料,但在发动机温度低于2 000℃、固体粒子含量较多且燃气流速度较大的部位,酚醛树脂/短切碳纤维复合材料的耐冲刷性能较差,无法满足使用要求,酚醛树脂/长丝高硅氧玻璃纤维复合材料耐烧蚀及抗冲刷性能更优异,可满足使用要求。进一步探讨了在特定热、力环境下不同纤维增强体烧蚀材料的热防护机理机制,通过发动机试验进行了选材方案验证,为特定热环境烧蚀材料选用提供了理论及应用依据。

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。

HGB改性酚醛/高硅氧布复合材料的制备及性能

采用高强中空玻璃微珠(HGB)改性酚醛树脂(PF),制备了PF/高硅氧布/HGB复合材料层压板,研究了HGB含量对复合材料烧蚀性能、密度、隔热性能的影响,同时采用扫描电子显微镜和金相电子显微镜观察了HGB的分布。结果表明,HGB均匀分散在纤维束与纤维束之间的树脂胶液中;适量的HGB可提高复合材料炭化层强度,从而提高复合材料的耐烧蚀能力;当HGB质量分数为5%时,复合材料氧-乙炔线烧蚀率和质量烧蚀率最低,分别为0.091 mm/s和0.066 9 g/s,比未添加HGB的降低了35.9%和20.1%;复合材料的密度随HGB含量的增加而降低;综合比热容、热扩散系数和导热系数的分析,当HGB质量分数为5%时,复合材料的综合隔热性能最好。

短玻纤和SiO_2颗粒增强PA66/UHMWPE复合材料的力学性能

制备了PA66/UHMWPE/HDPE g MAH共混合金, 并对其力学性能和微观结构进行了研究。结果表明: 随着UHMWPE含量的增加, 共混合金缺口冲击强度显著提高, 拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量下降。为了弥补强度和刚性的损失, 使材料同时具有良好的韧性、强度和刚性, 采用了短玻璃纤维和无机粒子混杂增强PA66/UHMWPE/HDPE g MAH(80/20/20)。经短玻纤和无机粒子混杂增强后, 材料的拉伸强度、弯曲强度、模量和刚性都明显提高, 同时材料缺口冲击强度保持较高水平, 比尼龙66提高72 9%。

PF/高硅氧布/HGB复合材料力学性能研究

采用高强中空玻璃微珠(HGB)改性钡酚醛树脂(PF)/高硅氧布复合材料,采用预浸料模压工艺制备了PF/高硅氧布/HGB复合材料层压板。研究了HGB含量对PF反应活性以及对PF/高硅氧布复合材料力学性能、线膨胀系数的影响。结果表明,HGB的加入使体系活性降低;随着HGB含量增加,复合材料的力学性能先提高再降低,当HGB质量分数为5%时,PF/高硅氧布/HGB复合材料的综合力学性能最好,拉伸强度为81.6 MPa,压缩强度为110.5 MPa,弯曲强度为141 MPa,剪切强度为16.6 MPa,比PF/高硅氧布体系分别提高了12.86%,16.07%,21.50%和7.80%;加入适量的HGB可提高体系的尺寸稳定性。复合材料断口形貌电镜分析表明,加入HGB会阻挡断裂裂纹继续扩展,使裂纹方向发生偏移,从而使复合材料力学性能提高。

不同刀具车削加工高硅氧玻璃纤维/酚醛树脂切削力研究

为探索高硅氧玻璃纤维/酚醛树脂复合材料的切削加工性能,对该类材料进行大直径薄壁回转类零件的车削加工。采用四种不同刀具进行实验研究,获得了不同切削参数及不同刀具材料对切削力的影响规律。试验结果表明:切削用量三要素中,切削深度对切削力的影响最大,其次是进给量,而切削速度的影响很小。当切削速度为119.32 mm/min、进给量为0.1 mm/r、背吃刀量为0.5 mm时,为最优切削参数。Ti-Al-Si-N纳米涂层硬质合金和超硬材料F2HX无涂层硬质合金刀具适合于低速加工,而PCD刀具则适合于高速加工。

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.

有机仿钢纤维高性能混凝土的抗弯疲劳性能

基于四点弯曲疲劳试验,研究了有机仿钢纤维、硅灰和矿粉及其复掺对C50高强混凝土弯曲疲劳性能的影响,并建立了其疲劳寿命方程。研究表明:混凝土中掺入有机仿钢纤维、硅灰和矿粉,不仅能显著提高高强混凝土的疲劳强度,增加疲劳延性,且能明显改善其脆性。尤其在有机玻璃钢纤维、硅灰和矿粉复掺时,混凝土弯曲疲劳强度提高43.4%,疲劳延性增加9.96%。

玻璃纤维混凝土抗裂耐高温试验研究

针对混凝土抗高温问题,结合辅助胶凝材料硅灰、粉煤灰,通过正交试验研究了不同掺量玻璃纤维对混凝土力学性能的影响,确定了满足可靠性和安全性的玻璃纤维最佳掺量以及混凝土优选配合比,并对优选的混凝土进行耐高温试验。结果表明,玻璃纤维混凝土比常态混凝土耐高温效果显著。

玻纤增强酚醛模塑料性能及应用

对木粉增强酚醛模塑料与玻纤增强模塑料的性能进行了比较,结果表明玻璃纤维增强模塑料在冲击性能、耐高温性能及绝缘性能等方面均有所提高,并对玻纤的增强机理进行了简要的分析。同时对玻璃纤维增强酚醛模塑料在汽车工业和电子行业中的应用进行了总结,并论述了玻纤增强酚醛模塑料的发展趋势。

玻璃纤维对高钙粉煤灰膨胀的抑制作用研究

试验研究了在不同高钙粉煤灰掺量下，抗碱玻璃纤维对水泥浆体膨胀、强度和体积稳定性的影响。结果表明，玻璃纤维对高钙粉煤灰的膨胀有较好的抑制作用，能够改善高钙粉煤灰水泥基材料的体积稳定性。同时掺加硅灰还能够提高掺玻璃纤维高钙粉煤灰水泥砂浆的和易性和强度，并减小其膨胀。

耐热 高强度树脂基复合材料的研制

以改性酚醛树脂为基体,经过表面处理的玻璃纤维布为增强材料,研制了一种耐高温、强度性能优异的新型复合板材。研究了改性酚醛树脂作为复合材料基体的工艺性和耐热性,及玻璃纤维布层压板的力学性能和耐热性。结果表明,玻璃纤维布层压板的力学性能比普通酚醛树脂层压板有明显提高,在大于150℃高温下其性能仍能较好保持。

高硅氧玻璃纤维及其应用

本文介绍了高硅氧玻璃纤维的玻璃成份、制造方法、用途及部分制造厂商。

石英砂粒度对高硅氧纤维母体玻璃中B_2O_3挥发机理的研究

SiO2-B2Ox-Na2O系统是熔制高硅氧玻璃纤维常用的母体玻璃系统，该系统玻璃在熔化过程中常产生B2O3严重挥发的现象．作者采用石英砂、硼酸、纯碱为原料高温熔制高硅氧玻璃，分析了石英砂对高硅氧玻璃中B2O3挥发的影响．研究结果表明：石英砂粒度越小，高温熔制过程组成中的B20。挥发越小，粒度为300～360目的石英砂可以有效地将B2O3。挥发量降低到4％．

高硅氧玻璃纤维制品烧结工艺可节能性探讨

为减少高硅氧玻璃纤维后处理过程中消耗的大量热能,对传统烧结工艺进行改良,研究烧结工艺的可节能性。研究发现原烧结过程是在敞开体系里进行,易损失大量热能;在封闭体系进行高硅氧玻璃纤维烧结处理,则可减少能量损失。经综合分析,最终确定新工艺至少可节能约25%。

玻璃成分与酸沥滤关系的探讨

从3种玻璃纤维成分入手,分别分析了3种玻璃酸沥滤过程中SiO_2质量分数的变化和玻璃成分的溶出,分析了该过程中的溶出机理。从微观形态的角度探讨了酸沥滤对高硅氧布力学性能的影响,指出高硅氧纤维性能与酸沥滤的时间、温度、酸度以及纤维本身的成分都有关系,在开拓高硅氧纤维应用领域的时候,应从用途出发筛选酸沥滤因素。