变密度预制体C/C复合材料压缩性能的研究

采用平均密度不同的预制体制备变密度预制体C/C复合材料,并对应制备了常用的恒密度预制体C/C复合材料.研究了不同结构和不同平均密度的预制体对C/C复合材料压缩性能的影响.实验结果表明,变密度预制体C/C复合材料的压缩强度远远大于相同平均预制体密度的恒密度预制体C/C复合材料,并且随预制体平均密度的增大呈先增大后下降的趋势.由于预制体内部纤维含量的不同分布状态,变密度预制体C/C复合材料的压缩破坏同时呈现出压溃和剪切破坏模式.     

剪切增稠液微胶囊的制备与性能研究

本研究以壳聚糖材料为壁材,剪切增稠液（STF）为芯材,通过单凝聚法制备了STF微胶囊（STF MCs）。通过单因素实验研究,确定了微胶囊的制备工艺参数：司盘80(Span 80)与吐温80(Tween 80)作为分散剂,复配比例为3∶1;乳化剂用量为11%,核壳比为2∶1,搅拌速度为600 r/min,反应温度为60℃;体系的油水比为1∶2。在此条件下制得的STF MCs呈较为规整的球形,粒径分布较为均匀,且主要集中在3μm左右。结果表明,碳纳米管的引入有效改善了STF的流变性能。掺杂CNTs的STF体系具有更小临界剪切速率,更快的黏度突变,并且峰值黏度增加近一倍;芯材和微胶囊乳液的红外光谱大部分都一致,表明壳聚糖成功吸附在芯材液滴表面,实现了对STF的包封。壁材对芯材STF起到了保护作用,提升了芯材STF的热稳定性。     

T型编织复合材料的制备及弯曲性能研究

以玻璃纤维为原料,采用全自动模块组合旋转法三维编织平台制备三维四向T型、三维五向T型、三维全五向T型及相同体积分数的三维全五向方形编织预制件,并将其分别与环氧树脂基体复合,制备三维编织复合材料。借助Instron万能材料试验机测试上述4种材料的弯曲性能,探讨材料发生弯曲破坏的机理。结果表明,三维全五向T型编织复合材料的抗弯性能最好,三维四向T型编织复合材料的抗弯性能最差;三维全五向T型编织复合材料比相同体积分数的三维全五向方形编织预制件抗弯能力强。     

改性氢氧化铝的制备及其对整体中空复合材料阻燃性能的影响研究

为了提高整体中空复合材料的阻燃性能,利用DOPO型硅烷偶联剂对氢氧化铝(ATH)进行表面改性制得DOPO/ATH。对改性后的ATH进行红外光谱分析(FT-IR),结果表明,在ATH与DOPO型硅烷偶联剂之间存在化学键合。LOI和UL-94测试结果表明,DOPO/ATH对整体中空复合材料的阻燃性能具有提高作用。当球磨改性制得DOPO/ATH的填充量达到20%时,整体中空复合材料的LOI值为29%,并且通过UL-94V-0测试。     

纺织结构/STF柔性复合材料的机械防护性能

以纺织结构为增强体和剪切增稠液(STF)为基体制备的柔性复合材料为研究对象,综述了纺织结构/STF柔性复合材料在机械受力下的防护机理,分别介绍了织物结构、STF的流变性能及复合工艺等因素对机械防护性能的影响,对STF在柔性复合材料应用中目前存在的问题及应用前景进行了展望。为开发轻便、性能良好及舒适的柔性复合材料提供依据。     

碳纤维/铜纤维混编酚醛树脂基摩擦材料的制备及其弯曲性能

以碳纤维和铜纤维为原料制备了三维四层深交联机织物,并将酚醛树脂和其他填料组成树脂体系,然后将二者进行复合成型,制成三维深交联摩擦材料。通过改变织物纬向的铜纤维含量及位置获得四种深交联机织摩擦材料,探究不同位置和含量的铜纤维对摩擦材料纬向弯曲性能的影响。结果表明:摩擦材料的弯曲性能随着铜纤维含量的增加而减小;当铜纤维处在摩擦材料预制体中间层时,会降低复合材料的弯曲性能。材料的破坏模式具体表现为树脂基体的碎裂,以及纤维的抽拔及断裂。     

剪切增稠液/高性能纤维复合材料防刺性能的研究

制备出剪切增稠液体(STF),通过抽拔实验和红外测试从宏观与微观两个方面进行分析研究,"粒子簇"生成机理能较好地解释这种现象。并将该剪切增稠液对芳纶、超高分子量聚乙烯、S-玻璃纤维这三种用于防护材料的高性能纤维进行复合。通过对处理后的纤维复合材料进行扫描电镜和静态防刺实验,来分析这三种STF/纤维复合材料的微观形态及其防刺性能。研究结果表明,在纤维织物面密度相同的情况下,剪切增稠液体的使用能够有效增强这三种不同高性能纤维织物的防刺性能,使得其顶破强力分别比未处理的提高了16.13%、13.37%和16.47%。     

PF/PDMS-OH流变性能对其泡沫材料泡孔结构的影响

分别将质量分数为10%,15%和20%的端羟基聚硅氧烷(PDMS–OH)通过机械共混的方法改性酚醛树脂(PF),进而采用化学发泡的方法制备PF/PDMS–OH泡沫复合材料。采用旋转式流变仪表征共混体系的稳态及动态流变性能,研究黏弹性对树脂发泡过程的影响。傅立叶变换红外光谱表征PDMS–OH与树脂在固化过程中的化学反应。扫描电镜表征不同共混体系下泡孔的结构与形态。结果表明,加入15%PDMS–OH的共混体系具有最利于发泡成型的黏弹性,且可与PF形成化学交联作用,对PF泡沫的泡孔形态影响显著。同时红外表征显示,PDMS–OH与PF在固化过程中发生化学交联,这种互穿交联网状结构为PF及泡沫提供了更多稳定的柔性链段。     

改性氢氧化铝对整体中空复合材料阻燃性能的研究

通过化学接枝的方法以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和KH- 560为原料合成了DOPO型硅烷偶联剂,用其对氢氧化铝(ATH)进行表面改性,以改善整体中空复合材料的阻燃性能.利用扫描电镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FT-IR)表征ATH的改性效果.利用氧指数法(LOI)和垂直燃烧法研究改...     

碳纳米管/酸化石墨烯杂化材料及其环氧树脂复合材料拉伸力学性能的研究

本文先采用混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)和石墨烯微片进行氧化处理,再通过超声作用制备了碳纳米管/石墨烯杂化材料,使碳纳米管通过π-π作用与酸化石墨烯结合在一起。在此基础上,将制得的杂化材料分散在环氧树脂体系中制成样条,研究其力学性能的变化。通过红外光谱(FT-IR)分析表明成功制取了酸化碳纳米管、酸化石墨烯及其相应的杂化材料。通过透射电镜(TEM)直观地展示了酸化后MWCNTs、石墨烯的形态变化和杂化材料的形态;对样条进行力学性能测试并用扫描电镜(SEM)观察其断面形态。结果表明,环氧树脂中加入杂化材料能有效增加环氧树脂的韧性和强度,且经过超声作用制得的杂化材料和选用酸化碳管的杂化材料的增强增韧效果更好,加入酸化超声作用混合杂化材料的增强增韧效果最明显。