连续纤维增强热塑性树脂基复合材料制备过程中纤维束分散分析

熔融浸渍工艺制备连续纤维增强热塑性树脂基复合材料,要求纤维束必须预分散以提高纤维的浸渍度。本文利用柱状分散装置使纤维分散,通过受力分析及数值崐计算,发现纤维束在柱状分散辊中的包覆角接近３００°时,可被较好地分散,但过高的包覆角容易损伤纤维。实验结果与理论分析基本一致。利用聚丙烯对上述纤维束进崐行熔融浸渍,获得了浸渍状态良好的复合材料。     

连续玻纤增强聚丙烯预浸带熔融浸渍过程纤维断裂研究

为提高连续玻纤增强聚丙烯预浸带（PP/GF）性能,采用熔融浸渍法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带,研究了PP熔体浸渍连续GF束过程。基于Weibull分布函数建立了纤维断裂数学模型,预测预浸带生产过程中纤维断裂率并描述实验结果。结果表明,模型与实验数据吻合较好,能够为工业化生产提供指导;纤维束在浸渍模具中受到树脂熔体的作用,及纤维与设备之间的摩擦是影响纤维断裂的主要因素,适当提高浸渍模具温度,降低纤维束牵引速度,增大浸渍模具间隙能有效降低纤维断裂率,提高工艺稳定性。     

热塑性树脂熔融浸渍连续纤维装置

研制开发了一套热塑性树脂熔融浸渍连续纤维的小型装置,该装置主要包括分丝系统、浸渍系统和上光系统等部分,其特点是利用柱状辊系分散和浸渍纤维束,利用该装置可制备纤维质量比在30％－60％的连续纤维（碳纤维,玻璃纤维）增强热塑性树脂（聚丙烯、尼龙等）基预浸带。本文对浸渍装置的设计和工作原理进行了分析说明。     

连续碳纤维增强聚醚醚酮板材的研究

采用自行设计、组装的连续纤维增强热塑性树脂基复合材料粉末浸渍试验装置制备了连续碳纤维(CF)增强聚醚醚酮(PEEK)预浸带,再将浸渍带通过热压模塑成型制备出层合板材。通过万能材料试验机、悬臂梁冲击试验机研究了纤维含量和浸渍带铺放方式对板材力学性能的影响。结果表明,在一定范围内CF/PEEK板材弯曲、冲击强度随着纤维含量的增大而提高,拉伸强度达1 124. 89 MPa,约是PEEK纯料的11倍,浸渍带以0°铺放压制的纤维含量为60%的板材力学性能相对最优。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,纤维被树脂基体紧密包覆,纤维分散均匀、排列紧密、界面黏结性较好。     

连续纤维增强热塑性树脂预浸料的研究进展

本文总结了连续纤维增强热塑性树脂预浸料的发展及应用,分析了热塑性预浸料可选择的增强纤维和基体树脂,以及国外商业化热塑性预浸料的进展;讨论了热塑性预浸料不同制备技术的优缺点,重点阐述了熔融浸渍工艺实施的难点,并指出熔融浸渍和薄膜层叠法相结合的工艺是比较适合制备热塑性预浸料的成型方法。     

纤维铺放技术

纤维铺放技术是在纤维缠绕和带铺放技术之后出现的一种新的先进复合材料成型技术。其工艺是在纤维铺放机上把纤维平行集束成纤维带后制成多个预浸丝束,并通过纤维铺放机铺放头上的压头,把预浸丝束铺压到芯模或模具表面上。     

Polystrand连续纤维增强热塑性塑料

美国Polystrand公司开发了据称是“新一代纤维增强聚合物”的复合材料。这种新的材料体系是用热塑性树脂浸渍连续E玻璃纤维、s玻璃纤维或芳纶纤维形成的单向带或交叉铺层双向带。这些预浸带可在高温下重新成型,制成最终应用制品。抗冲击的轨道车辆壁板、卡车的车门框板、安全防卫用防弹板等就是其中数例。     

连续玻纤增强PVC预浸料的制备成型工艺

以聚氯乙烯(PVC)树脂为基相,连续玻纤为增强相,利用湿法粉末浸渍法制备了连续玻璃纤维增强PVC预浸料,研究了牵拉速度、悬浮液浓度和树脂槽压辊包覆角对预浸料纤维含量的影响。结果表明:增加牵拉速度、降低悬浮液浓度和包覆角可以提高预浸料中纤维质量分数,但是当悬浮液浓度大于15%,包覆角大于300°时,纤维含量基本保持不变。将制得的预浸料经热压和冷压后制备了连续玻纤增强PVC复合板材,研究了纤维含量和丙烯酸酯聚合物(ACR)流动改性剂对复合材料力学性能的影响,结果表明:材料拉伸强度和弯曲强度随着纤维含量增加而呈先升后降趋势,在65%时达到最优性能,分别为302MPa和261MPa,加入ACR流动改性剂后材料拉伸强度提升15%左右,弯曲强度提升19%左右。     

值得关注的预浸料市场

预浸料是用控制量的树脂(热固性或热塑性)浸渍纤维或织物后形成的中间材料。浸渍技术有溶剂浸渍、热熔体浸渍、粉末浸渍等。预浸料可以"B阶"状态或部分固化后储存。预浸带或预浸布用于手糊、自动铺带、自动铺纤或某些缠绕成型工艺中。单向预浸带(所有纤维平行)是最常见的预浸料形式,它们提供单向增强。机织布及其他平面织物预浸料提供二维增强,它们一般成卷销售。还有用纤维预成型体和编织物制成的预浸料,它们提供三维增强。     

连续纤维增强热塑性预浸料制备工艺与发展趋势

总结了国内外连续纤维增强热塑性预浸料的主流浸渍及成型工艺,包括热熔法、溶液浸渍、粉末浸渍、薄膜堆叠、混编法、原位聚合等,对比了不同工艺在原料、设备、加工流程等方面的优缺点,并对热塑性预浸料成型模具的设计与应用进行了讨论;同时,阐述了热塑性预浸料的发展现状,介绍了更加轻量化的浸渍技术以及包括三维连续编织技术在内的多样化的...     

纳米粒子/纤维新型功能纤维的制备

以钛酸四丁酯为原料,将制备锐钛矿TiO2纳米无机粒子工艺与纤维化学改性工艺相结合,利用纳米粒子表面的羟基与纤维的活性基团作用而吸附在纤维表面,从而制备出具有光催化抗菌作用的纤维。该纤维织物在较低温度(70℃)下就可制得,结构不受损害,具有广泛的应用前景。     

Determination of Individual Fiber Failure in Fiber Bundles

The onset of fiber failure signals the commencement of catastrophic structural failure in fiber bundle systems, a process that is important in standalone bundles and in other material structures. In this work, we have demonstrated a technique by which the onset of fiber failure can accurately be identified by monitoring the electrical continuity and resistance of filaments and bundles during loading. The dual sensor/loading functionality of the fibers differs from most prior approaches wherein separate sensors were added to the load-bearing fiber array. Individual fiber failure and bundle onset failures in 50 fiber bundles were reliably and reproducibly detected.     

中空纤维生产线开发PTT短纤维

概述了利用现有中空纤维生产线开发1.56dtex×38mmPTT短纤维的生产工艺,讨论了纺丝、拉伸、热定型等工艺条件对生产的影响。指出切片干燥不需预结晶过程,纺丝温度应比纺PET低30℃左右,应选择较低的拉伸速度、拉伸倍率和组件压力。     

CFCC用补强纤维及纤维涂层

补强纤维对连续纤维补强陶瓷复合材料(CFCC)的性能起着至关重要的作用。本文介绍了目前CFCC所用补强纤维的种类及特性,并介绍了纤维涂层在CFCC补强和增韧过程中的作用以及涂层的涂覆方法。     

碳纤维/玻璃纤维复合纤维毡的介电和吸波性能

考察了碳纤维/玻璃纤维复合并浇注硅溶胶制成的纤维毡的介电和吸波性能。结果表明:碳纤维的分散对复合材料的介电性能有很大影响。复合材料的介电常数随着碳纤维含量的增加而增加,随频率的增加而降低,具有明显的频响效应。复合材料具有明显的双峰吸收性能,且最高吸收峰随着厚度的增加向低频移动。当w(碳纤维)=1%,复合材料厚度为6、7、8 mm时,反射率小于-10 dB的频段分别为4.2~10.5、3.9~9.3、3.8~7.7 GHz。     

直接纤维数值模拟法与柔性复合纤维悬浮液流变性能

纤维复合材料的性能取决于其加工过程中纤维的变形、取向以及悬浮液的流变性能等因素,因此认识纤维的上述变化及流动诱导取向的机理就非常重要。与刚性纤维的研究相比,柔性纤维的变形及取向更复杂,是目前复合材料领域中开始关注的焦点。介绍了柔性纤维悬浮液的直接数值模拟法——颗粒模拟法(PSM)及其主要结果。通过研究方法可以分析柔性纤维的弹性变形、运动轨迹、取向分布以及悬浮液的流变性能变化。     

热塑性树脂／植物纤维复合材料的纤维改性方法

简述了纤维增强热塑性树脂的研究状况,介绍了植物纤维／热塑性树脂在共混过程中存在的问题。重点讨论了植物纤维预处理的物理、化学改性方法来提高两者之间相容性。     

金属纤维烧结毡在黏胶纤维领域的应用

生产黏胶纤维的纺丝原液中存在的大量杂质粒子会堵塞喷丝孔,从而降低黏胶成品的质量,且会缩短纺丝组件的使用周期,因此需要通过过滤工序来去除原液中的杂质微粒,这是保证和提高黏胶纤维的质量和特性的前提,而过滤介质是过滤工序的核心。金属纤维烧结毡是一种具有不同孔径梯度的过滤介质,具有过滤精度高、纳污量高、强度高、易加工、耐高温、过滤速率高、寿命长、反洗效果好等优势,通过深层过滤机制,能够有效地去除黏胶原液中的杂质粒子,保证黏胶纤维的质量和特性。     

Analysis of Fiber Frictional Sliding in Fiber Bundle Pushout Test

A simple theoretical model is developed to analyze the fiber frictional sliding resistance in a fiber bundle pushout test. The effect of the radial constraint imposed by the neighboring fibers on the stress transfer and frictional pushout stress is included in this analysis. Comparisons of theoretical results of this study and those of two existing fiber pushout models (i.e., single-fiber pushout and three–cylinder) are also presented. For SiC–RBSN and SiC–glass composites with short embedded fiber lengths less than 1 mm, there is little difference between all these models. However, for larger embedded fiber lengths, the present model gives the highest frictional pushout stress caused by the more realistic radial constraint condition used in the analysis.     

吸油纤维

介绍了吸湍材料的分类和机理,对合成有机类吸油纤维和天然有机类吸油纤维的研制作了介绍,并对吸油纤维的发展前景作了展望.