三维正交机织铜丝／玻璃纤维层间混杂复合材料的拉伸和弯曲性能研究

本文设计和制作了两种层间混杂结构的三维正交机织铜丝／玻璃纤维复合材料,分别为铜丝单面混杂和双面混杂复合材料。两种复合材料的拉伸性能和弯曲性能测试结果表明,单面铜丝／玻璃纤维混杂复合材料的归一化拉伸强度和模量分别为1214MPa和83GPa;高于双面铜丝／玻纤混杂复合材料44％和51％。单面铜丝／玻璃纤维混杂复合材料的归一化弯曲强度为964NPa,高于双面铜丝／玻纤复合材料27％。两者的弯曲模量比较接近,均为60GPa左右。由于铜丝的混杂效应,三维正交机织铜丝／玻璃纤维层间混杂复合材料的拉伸和弯曲性能与相同结构的玻璃纤维复合材料相比有一定的下降。     

三维浅交弯联复合材料结构与力学性能研究

以2400tex的玻璃纤维为原料,在SGA598型三维织机上,织制出三层和六层两种三维浅交弯联机织物作为三维机织复合材料预制体,将两块三层三维浅交弯联机织物层叠在一起以保持两种机织物的纬纱层数一致。将环氧树脂E51与聚醚胺WHR-H023以质量比为3∶1的比例混合后制成树脂基体,采用手糊成型的方式将预制体与树脂基体按照质量比为1∶1的比例复合成型,制备出两种三维浅交弯联机织复合材料。借助Instron 3385H型万能材料试验机对材料的拉伸及弯曲力学性能进行测试;通过实验过程及对破坏断面的观察比较两种复合材料的力学性能。实验结果表明,三维浅交弯联机织复合材料在承受拉伸及弯曲载荷时,主要表现为脆性破坏模式;六层三维浅交弯联机织物作为复合材料的预制体时,该复合材料的弯曲性能和拉伸性能均优于两块三层三维浅交弯联机织物层叠在一起作为增强体的复合材料;且六层机织物可以更好地保护复合材料,提高其使用寿命。     

洋麻/芳纶混纺织物增强复合材料的力学性能研究

为了探究四种洋麻/芳纶不同混纺比对其混纺织物增强复合材料力学性能的影响,对以环氧树脂为基体,精细化处理的洋麻和对位芳纶不同混纺比机织物为增强体的复合材料进行力学性能测试,并对洋麻纤维扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FTIR)测试分析纤维表面粗糙度及极性变化,从而来分析力学测试结果。结果表明,洋麻/芳纶30/70混纺织物增强复合材料弯曲强度最高,为248.81MPa,弯曲模量为12.91GPa,与纯芳纶织物增强复合材料相比,分别提高4.9%和7.1%;而洋麻/芳纶20/80混纺织物增强复合材料剪切强度最高,为24.58MPa,与纯芳纶织物增强复合材料相比,提高18.6%。SEM及FTIR表明洋麻纤维精细化处理后,纤维表面粗糙度增加,极性降低,提高了增强体与树脂的界面结合力,从而改善了复合材料的弯曲、剪切性能。     

三维针刺C/SiC复合材料的结构特征和力学性能

采用化学气相渗透法制备了在厚度方向上具有纤维增强的三维针刺碳纤维增强碳化硅(C/SiC)陶瓷基复合材料,复合材料的密度和气孔率分别为2.15 h/cm3和16%.三维针刺C/SiC复合材料中的针刺纤维将各层紧密结合在一起,其层间抗剪切强度显著提高,为95MPa,比二维碳布叠层C/SiC复合材料的剪切强度(35MPa)高171.4%.三维针刺C/SiC复合材料的拉伸强度和弯曲强度分别为159MPa和350MPa,断裂模式为非脆性断裂,包括:裂纹扩展、偏转,碳纤维的拉伸断裂和逐步拔出.     

三维中空复合材料的电性能研究

为研究三维中空复合材料电性能及力学性能,采用真空导流工艺制备了三种不同高度的三维中空复合材料,采用谐振腔法研究了三种复合材料的相对介电常数(εr)、损耗角正切值(tanδ),并测试了其在1~12 GHz频带下的透波性能,同时对三种复合材料的平压强度和平拉强度进行了研究测试。研究表明:三维中空复合材料随着厚度的增加,其相对介电常数和损耗角正切值不断减小,5 mm、6 mm和8 mm三维中空复合材料的相对介电常数分别为1.93、1.77和1.62,损耗角正切值分别为0.0083、0.0078和0.0065;透波测试表明,在1~12 GHz频带下,三种材料的透波性能均小于0.2 d B;并且三维中空复合材料平压强度和平拉强度随织物高度的增加而降低,5 mm、6 mm和8 mm试样平压强度分别为5.8 MPa、4.6 MPa和3.8 MPa,平拉强度分别为7.8 MPa、6.4 MPa和5.2 MPa。以上研究说明三维中空复合材料具有优异的电性能和力学性能。     

混杂纤维复合材料力学性能及其低速冲击性能研究

采用热压成型工艺制备单一碳纤维、碳纤维/玻璃纤维(CF/GF)和碳纤维/Kevlar纤维(CF/KF)均质和非均质混杂增强环氧树脂基复合材料,通过三点弯曲、层间剪切、低速冲击及冲后压缩性能测试,研究纤维组分、混杂结构和混杂比对复合材料力学性能及低速冲击性能的影响。结果表明,单一碳纤维复合材料力学性能最佳,其弯曲模量、弯曲强度和层间剪切强度分别达到66.16 GPa、830.35 MPa和42.73 MPa,而CF/GF混杂结构性能总体优于CF/KF混杂结构,内层混杂结构性能优于外层混杂结构;单一碳纤维复合材料低速冲击性能较差,其冲击损伤凹坑深度最高可达混杂结构的3.5倍,对应的分层阈值为2 723.53 N;CF/KF均质混杂结构的剩余压缩强度最大,而单一碳纤维复合材料则最小,对应数值分别为0.92和0.79。     

机织/针织混合铺层对复合材料力学性能的影响

为使纺织复合材料同时具有机织结构复合材料和针织结构复合材料的综合力学性能,通过混合铺层方式制备机织/针织混合结构复合材料。以芳纶机织平纹织物和针织罗纹织物为增强体,以环氧树脂为基体,调整复合材料中增强体的铺层顺序,利用真空辅助成型技术制备四层层压机织/针织混合结构复合材料。通过对复合材料拉伸性能、弯曲性能和冲击性能的测试,分析混合铺层和铺层顺序对芳纶环氧树脂复合材料力学性能的影响。结果表明,混合铺层和铺层顺序对芳纶环氧树脂复合材料的弯曲强度和冲击强度有较大影响,特别是对罗纹结构复合材料纬向弯曲强度和冲击强度的改善。当采用相同铺层方式,罗纹织物为受力面时,机织/针织混合结构复合材料具有较大弯曲强度和冲击强度。     

连续玻纤增强聚丙烯混纤纱织物层压成型工艺研究

采用两种不同形式的混纤纱机织物为原料,利用层压成型的方法制备了连续玻璃纤维(GF)增强的聚丙烯(PP)板材。研究了层压温度、压力、保压时间和混纤纱机织物形式对层压板材的弯曲性能和层间剪切强度(ILSS)的影响。结果表明,当层压温度为230℃,层压压力为8.5 MPa,保压时间为30 min,降温过程冷却速度为0.5℃/min时,层压板材的力学性能最佳。弯曲强度和模量分别达到352.58 MPa、23.09 GPa,ILSS达到27.37 MPa。此时,纤维含量和空隙率分别为72.25%、2.03%。在最优工艺条件下制备的两种不同织物形式层压板材弯曲强度和弯曲模量以及ILSS:2/2斜纹织物平纹织物。两种织物层压板材的空隙率:2/2斜纹织物平纹织物。     

三维机织复合材料力学性能分析与研究

通过对三维机织复合材料几何细观结构的研究,分析了三维机织复合材料的力学性能,采用椭圆形纤维束截面假设并结合实际的纱线形态建立了一种新的三维机织复合材料力学模型,对三维机织复合材料的拉伸、压缩和层间剪切强度进行了理论分析,并与实验结果进行了对比,验证了力学模型的正确性。     

铜对碳纤维/酚醛树脂受电弓滑板材料的性能影响

采用热压烧结法制备了碳纤维织物/酚醛树脂(PE)受电弓滑板复合材料,研究了Cu对碳纤维织物/PE受电弓滑板复合材料的电阻率、密度和力学性能的影响。采用万能材料试验机、电阻测试仪测试了复合材料的力学性能和电学性能,用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)分析测试手段对材料的组成结构及断口微观形貌等进行了测试和表征。结果表明,铜粉经高温烧结后呈连续三维网状结构,这种结构与碳纤维织物协调作用,阻止裂纹扩展,提高了复合材料的力学性能;当铜含量为40%时,复合滑板材料的综合性能最优:电阻率降至22.1μΩ.m;弯曲强度和压缩强度分别提高至61.8MPa和29.6MPa;冲击韧性达到12.7 J/cm3。     

Synthesis of dysprosium/Mn–Cu ferrite binary nanocomposite: Analysis of structural,morphological, dielectric,and optomagnetic properties

Manganese–copper ferrite (MCFO) and dysprosium (Dy)-doped manganese–copper ferrite nanocomposites (Mn_0.5Cu_0.5Dy_xFe_2−xO₄) (x = 0, 0.05, 0.10, and 0.15) were synthesized by sonochemical method. Crystal structure and the structural parameters of the MCFO were analyzed based on the doping concentration of Dy ion. It was observed that the average crystalline size of the synthesized nanocomposite decreases when the concentration of Dy increases. The existing spherical surface morphology of the MCFO and Dy-doped MCFO nanocomposites were obtained through scanning electron microscopy. In the UV spectrum, the pristine MCFO sample showed an absorbance peak at 743 nm whereas the absorbance values of Dy-doped ferrite nanocomposite considerably shifted (blue) toward a lower wavelength (231–222 nm). The dielectric parameters of all ferrite nanocomposites were studied in the frequency range of 100 Hz to 5 MHz. The dielectric spectrum revealed that dielectric constant and loss tangent decreased with increased doping concentration of Dy ion. The saturation magnetization also changed with Dy doping in MCFO. The impact of Dy on manganese–copper ferrite changed the optical, dielectric and magnetic properties of the prepared binary ferrite nanocomposite, which can be used for microwave-absorbing material applications.     

丁腈橡胶的伏安特性与功率特性的研究

本文对乙炔碳黑填充丁腈橡胶（NBR）的伏安特性及其功率特性进行了研究,分析了丁腈橡胶在交、直流电场下的导电机理,并对环境温度变化时的丁腈橡胶的功率及功率与电压的变化规律提出了相应的关系式,同时对导电丁腈橡胶的物理机械性能进行了研究与测定。     

阻隔性PET/PEN共聚酯的性能研究

对共聚型阻隔聚酯PETNx(x为共聚酯中NDA占羧酸总质量的百分比)的热性能、流变性能和阻隔性能进行了研究。结果表明,PETNx体系属于假塑性流体。PETNx的CO2气体阻隔性优于常规PET;随着PETNx中NDA含量的增加,共聚物的玻璃化温度呈线性增高。     

Mechanical Properties of Compression Molded Banana Pseudo-stem Filled Unplasticized Polyvinyl Chloride (UPVC) Composites

Mechanical strengths of a banana pseudo-stem (BPS) fiber and unplasticized polyvinyl chloride (UPVC) composite were evaluated to assess the possibility of using it as a new material in engineering applications. Samples were fabricated by the compression molding process with reference to the effect of filler loading. The samples were submitted to mechanical tests to measure tensile, flexural, and impact properties of the composites. The nature of adhesion between the matrix and the reinforcement and information relating the structure of mechanical properties can be obtained by scanning electron microscopy (SEM) assessment of the composite fracture surface. The mechanical properties show that the composites did not have good adhesion between filler and matrix; on the other hand, the filler insertion improved the flexural modulus and the material rigidity.     

TMPTMA在硅橡胶中的应用研究

研究了助交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)对硅橡胶硫化性能、力学性能、低温性能和粘接性能的影响。结果表明,加入少量TMPTMA能改善硅橡胶的硫化特性和工艺性,提高硫化胶的硬度,降低硅橡胶的结晶温度,并有效提高硅橡胶与金属的粘接强度;但TMPTMA用量超过一定数值后,由于TMPTMA部分自聚合,在硅橡胶内形成一定的交联网络,造成两相界面粘接力变差,致使硅橡胶的拉伸强度降低。当TMPTMA用量为1份时,硅橡胶具有最佳的综合性能。     

聚氨酯种类对机械性能以及阻尼性能影响研究

分别以聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、聚氧化丙烯二醇(PPG-1000)为软段,以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI-50、MDI-100LL),以及扩链剂1,4-丁二醇(BDO)、三羟甲基丙烷(TMP)为硬段,采用预聚体法制备了聚氨酯弹性体。并系统研究了聚氨酯体系中各组分的种类对材料机械性能和阻尼性能的影响。     

核壳型纳米粒子合成方法及其性能的研究进展

核壳纳米粒子作为复合纳米粒子一个重要的分支,由于其光、磁和催化等方面的优异性能,近年来引起了人们广泛的关注.本文主要介绍了核壳纳米粒子的制备方法及诸多性能,并对核壳纳米粒子的发展进行了展望.     

Effects of support and additive on oxidation state and activity of Pt catalyst in propane combustion

The effects of support and additive on the oxidation state and catalytic activity of Pt catalyst in the low temperature propane combustion were systematically investigated on Pt/MgO, Pt/Al₂O₃ and Pt/SiO₂–Al₂O₃. The catalytic activity varied much with both support materials and additives. The catalyst on the more acidic support showed higher activity, and the catalytic activity on every support materials increased as the electronegativity of additives increased, while some additives decreased the activity. The oxidation state of platinum, estimated by white line intensity of Pt L_III-edge XANES spectrum, also varied with the support and additives, and additives with higher electronegativity greatly prevented the platinum from its oxidation under oxidising atmosphere. Among almost all the catalysts with various supports and various additives, a clear relationship was observed between the oxidation state of platinum and the catalytic activity; the more metallic platinum showed higher activity. Thus, it was concluded that the total electrophilic/electrophobic property derived from those of the support and additive controls the oxidation state of platinum, which intensively affects the catalytic activity; i.e. higher electrophilic property provides less oxidised platinum, resulting in high catalytic activity. The mechanism of this effect was also discussed on the basis of thermochemical data, and it was proposed that the electrophobic materials promote the noble metal oxidation since the noble metal oxo-anion such as PtO^δ− is more stabilised with electrophobic cation.     

单向玻璃纤维-铝合金层板的几种力学性能研究

本文用实验方法研究了单向玻璃纤维-铝合金层板的拉伸性能、疲劳性能和冲击性能。利用金属体积分数理论验证了这类层板的拉伸性能。通过对其疲劳性能的实验研究，发现裂纹扩展速率的大小及刚度的下降与加载的最大循环应力密切相关的规律。实验发现该层板具有比铝合金好得多的冲击性能。     

对苯二甲酸乙二酯/聚乙二醇共聚醚酯的热性能研究

将含有磺酸盐基团化合物及不同添加量的聚乙二醇(PEG)与对苯二甲酸乙二酯共聚合成共聚醚酯(COPEET),利用差示扫描量热分析法(DSC)研究了一系列COPEET的玻璃化转变温度、结晶温度以及熔融温度等的变化规律。结果表明:随PEG添加量的增加,COPEET的玻璃化转变温度有规律地下降;PEG质量分数小于30%时,有利于冷结晶、结晶度下降;继续增加PEG则COPEET变得难于结晶;PEG质量分数小于40%时,热结晶容易,但结晶度下降;PEG添加量更高时,熔融结晶变得困难了;添加PEG会降低COPEET的熔点。