Inter laminar shear strength behavior of acid,base and silane treated E-glass fibre epoxy resin composites on drilling process

In this present work siliconized e-glass fibre reinforced epoxy resin composite has been prepared and compared with acid and base treated e-glass fibre epoxy composites to know the significant advantage of silane treatment on fibre. The composites were fabricated by laying 20, 30 and 40vol% of e-glass fibre into epoxy resin matrix. The e-glass fibre woven mat was surface treated by an amine functional coupling agent 3-Aminopropyletrimethoxysilane(APTMS). The fibres were surface treated by aqueous solution method and thermo assisted to create silinol groups. Similarly for acid treatment H_2SO_4 and base treatment Na OH with 1N concentration was used for surface treating the fibres. Effectiveness of silane treatment on glass fibre was compared by inter laminar shear strength test according to ASTM D 2344.Drilling process with varying diameter drill bit and varying cutting speed was applied to check the composites for their delamination resistance while machining. Maximum improvement of 15%, 12.5% and9%(20, 30 and 40 vol %) on ILSS was achieved for siliconized e-glass fibre reinforced epoxy composites.The scanning electron microscopy images revealed that no fibre pull out was present on fractured surfaces of composites which contains siliconized e-glass fibre. Similarly better dimensional accuracy was achieved on drilling process for composites contains siliconized e-glass fibre.

芳纶纤维的磷酸表面处理及其树脂基复合材料界面性能

采取不同浓度的磷酸水溶液对芳纶纤维进行表面处理,并对不同处理条件下芳纶纤维的单丝强度、表面性质及其环氧树脂复合材料的界面性能进行了分析和测试。结果表明:20 wt%磷酸溶液处理的芳纶纤维,纤维表面含氧官能团含量最高;继续提高磷酸溶液的浓度,含氧官能团含量下降,纤维表面趋于平整,单丝强度上升。用20 wt%磷酸溶液处理芳纶纤维,纤维/环氧树脂基复合材料的层间剪切强度达到62 MPa,界面剪切强度提高18%,是一种简单有效的表面处理方法。纤维表面粗糙度和纤维表面含氧官能团的数量是影响芳纶纤维/环氧树脂复合材料界面结合性能的关键因素。

聚合物基复合材料的界面结构与导热性能

在整理近年来国内外对聚合物基导热复合材料性能的研究工作的基础上,总结界面结构与界面处理对聚合物基复合材料界面和导热性能的影响,分析目前已有研究中的缺点和不足,提出未来改善界面结合、提高聚合物基复合材料导热性能的具体方法,并指出探究界面结构与热流散射的关系,特别是弱界面结合情况下的热流传导规律,对提高聚合物基复合材料的热导率有很大的指导意义。

氨气处理碳纤维 第II报 碳纤维表面和复合材料的性能

常压下,使碳纤维通过以氨气为气体介质的600℃热反应炉,反应停留时间为30s。采用三点短梁法和界面评价装置研究处理前后复合材料的层间剪切强度(ILSS)和界面剪切强度(IFSS),经氨气处理后二者分别提高了13.2%和32.1%。接触角测试结果表明:处理后碳纤维与水和环氧树脂的浸润性得到很大改善。采用扫描电子显微镜(SEM)研究处理前后碳纤维表面和复合材料断裂面形貌的变化,发现氨气处理对碳纤维表面形貌没有影响。力学性能测试数据表明,氨气处理不影响碳纤维的强度。

改善聚合物热导率的研究进展

分别从导热填料粒子性质、聚合物基体、两相界面结构性质,以及材料加工工艺等角度出发,深入探讨了影响聚合物热导率的因素和机制,总结了提高和改善聚合物导热性能的方法。提高导热粒子和基体的热导率,在聚合物基体内形成稳定的最大化导热粒子通路等措施均可有效改善聚合物热导率。

真空抽滤制备CNF/CNT/碳纤维增强体及其复合材料界面性能研究

界面是碳纤维/树脂复合材料重要的组成部分,决定着复合材料的综合性能,然而由于碳纤维表面呈化学惰性,显著影响复合材料的界面性能,因此通过对碳纤维表面改性以提高复合材料界面性能成为重要突破口。创新性地采用真空抽滤技术将碳纳米纤维素(carbon nanocellulose fibers,CNFs)和碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)引入圆周型碳纤维表面,制备CNF/CNT/碳纤维多尺度增强体以提高复合材料界面粘结强度。研究表明,采用改性后碳纤维的复合材料界面粘结强度提高了24.1%,主要来自于增强的纤维/树脂间机械咬合和提升的纤维表面能。采用的真空抽滤技术克服了现有改性方法中普遍存在的环境污染、工艺复杂、加工成本高、效率低及降低纤维拉伸性能等缺点,为碳纤维等高性能纤维表面改性和复合材料界面性能提高提供新途径。

不同表面处理方式氧化铝粉体/硅橡胶复合材料性能研究

采用不同种类的硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂处理氧化铝粉体,研究了偶联剂种类和用量对导热硅橡胶热导率、硬度和粉体最大体积填充率的影响。结果表明:在降低固化前浆料黏度和提高粉体体积填充率方面,硅烷偶联剂优于钛酸酯偶联剂,但钛酸酯偶联剂可以显著降低复合材料的硬度。

苯乙烯原位聚合改性氢氧化镁/聚丙烯复合材料的流变特性

采用乙烯基硅烷在纳米氢氧化镁(MH)表面引入乙烯基后与苯乙烯进行原位聚合,制备了苯乙烯原位聚合改性氢氧化镁(MMH)。将改性前后的MH分别与聚丙烯(PP)熔融复合制备了不同的MH/PP复合材料,采用扫描电镜和毛细管流变仪研究了复合材料的形态结构和流变特性。结果表明:MH/PP复合材料为剪切变稀的非牛顿流体,其表观黏度、非牛顿指数大于PP。随着填充量的增加,MH/PP复合材料表观黏度增大,非牛顿指数总体上也表现出增大的趋势。低的填充量降低了PP的黏流活化能,随着MH填充量的增加,复合材料的黏流活化能明显增大。然而,MH的苯乙烯原位聚合改性显著改善了复合材料的分散性,改性后MH的"滚珠"效应明显降低了复合材料的表观黏度,非牛顿指数和黏流活化能也比PP熔体的小,且黏流活化能随改性MH填充量的增加而进一步减小。