CF/PEEK复合材料感应焊接工艺优化及失效机理

本文以碳纤维增强聚醚醚酮(poly ether ether ketone,CF/PEEK)层合板为研究对象,研究了感应焊接参数对CF/PEEK感应焊接接头力学性能以及接头失效模式的影响。结果表明,接头的单搭接剪切强度(lap shear strength,LSS)随着焊接参数值(压力、电流、时间)的增加,均呈现先增后减的变化趋势。当焊接压力为0.5 MPa、焊接电流为600 A、焊接时间为130 s时,焊接接头的强度为36.04 MPa。焊接压力、焊接电流分别对树脂的流动性和熔融程度起到至关重要的作用。随着焊接时间的增加,焊接接头的失效模式发生了从界面脱粘-纤维和不锈钢网撕裂—母材分层的转变。

航空发动机机匣焊接模拟与残余应力控制

利用有限元软件SYSWELD模拟航空发动机机匣部件的焊接过程和焊后局部热处理过程,研究焊后局部热处理对焊接残余应力的影响。结果表明:复合热源模型"双椭球热源+3D高斯体热源"模拟出的椭圆波扫描电子束焊的熔池形貌和试验结果十分吻合;椭圆波扫描电子束焊温度峰值为2543℃,超过材料熔点,热处理温度峰值为1200℃,达到材料相变点;焊后局部热处理过程可使机匣的残余应力显著降低。

连续纤维增强含二氮杂萘酮联苯结构聚芳醚砜酮树脂基复合材料的界面

利用射频感性耦合冷等离子体(ICP)处理技术改性连续纤维表面,分别采用X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)及动态接触角分析(DCA)系统研究了等离子体处理时间、放电气压、放电功率等工艺参数对连续碳纤维、芳纶纤维和对亚苯基苯并二噁唑(PBO)纤维的表面化学成分、表面形貌、表面粗糙度及表面自由能的影响.研究结果表明,等离子体处理能够在连续纤维表面引入O—C O基等极性基团,使纤维表面极性基团的含量增加,等离子体对纤维表面具有明显的刻蚀作用,经等离子体处理后纤维的表面粗糙度增加,表面自由能增大,纤维的浸润性能得到明显改善.利用等离子体对纤维进行表面处理时应选择合适的等离子体处理工艺参数.在此基础上,采用层间剪切强度(ILSS)、吸水率和扫描电子显微镜(SEM)系统地分析了连续纤维增强可溶性聚芳醚(PPESK)树脂基复合材料的界面粘结与破坏机理.结果表明,冷等离子体处理能够使连续纤维增强PPESK树脂基复合材料的ILSS增大,吸水率降低,复合材料的界面粘结性能得到明显改善.在应力的作用下,复合材料的破坏模式由未处理的界面脱黏破坏转变为冷等离子体处理后树脂基体的破坏.

原位生成二氧化钛对静电纺聚偏氟乙烯锂离子电池隔膜力学性能及电化学性能的影响

通过钛酸丁酯(TBTi)在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中水解原位生成二氧化钛(TiO2),采用静电纺丝方法制备了PVDF/TiO2复合隔膜,并考察了TiO2含量对隔膜表面形貌、热学性能、力学性能及聚合物电解质电化学性能的影响.结果表明,隔膜的拉伸强度和断裂伸长率由于TiO2的加入得到显著提高,最大增幅分别达到228.6%和244.8%,同时聚合物电解质的电化学性能也得到了增强,室温离子电导率从3.9 mS/cm增加到5.1 mS/cm.