碳纤维布增强聚苯硫醚复合材料的性能研究

研究碳纤维布的含量、表面处理方法及填料等对聚苯硫醚复合材料性能的影响。结果表明，随着碳纤维布含量的增加，复合材料的拉伸强度、冲击强度提高；碳纤维布经过表面处理后与聚苯硫醚的粘接强度大大提高，其中用丙酮浸泡的效果好于高温热处理；填料硅灰石经偶联处理后加入复合材料中，可提高材料的力学性能和耐热性。     

表面处理对碳纤维/聚苯硫醚复合材料性能的影响

以碳纤维(CF)平纹织物、聚苯硫醚(PPS)纤维为原材料,通过混杂铺丝及热压的方法制备出CF/PPS热塑性复合材料。研究了不同表面处理方法对CF表面官能团、碳(C)与氧(O)元素含量比、单丝拔出强度及复合材料两相浸润性、界面性能、力学性能等的影响。结果表明:丙酮处理可以有效去除CF的上浆剂,利于PPS熔体在CF之间的均匀分散与浸渍,在一定程度上提升了CF/PPS复合材料的力学性能;硝酸溶液处理可以增加CF平纹织物表面的O/C摩尔比,且CF表面轴向产生缺陷和沟壑;CF与PPS之间的界面剪切强度随硝酸处理时间的增加而明显增加,但CF/PPS复合材料的力学性能呈现先增加后降低的趋势;通过表面处理改善CF与PPS之间的浸润性以及界面相互作用力,可以提升CF/PPS复合材料的力学性能。     

碳纤维增强聚苯硫醚复合材料结晶结构与性能调控

使用碳纤维斜纹布与聚苯硫醚(PPS)薄膜通过热压成型制备了碳纤维增强PPS (PPS/CF)复合材料层压板,通过在保温保压过程中设置不同的等温结晶温度,对复合材料中PPS结晶结构进行调控,系统讨论了不同等温结晶温度下,PPS结晶度及晶粒尺寸对PPS/CF复合材料力学性能的影响。使用X射线衍射仪观察了复合材料中PPS的晶体结构,通过场发射扫描电子显微镜观察了复合材料的微观形貌,并利用动态机械分析测试探究了复合材料的黏弹性与PPS晶体结构之间的关系。结果表明,当等温结晶温度为230℃时,复合材料中PPS在保持较小晶粒尺寸的同时结晶度高达46.58%,此时复合材料具有良好的强度、刚性和界面粘结强度,其弯曲强度、弯曲弹性模量和层间剪切强度分别达到709 MPa,81.9 GPa和23.8 MPa。     

多壁碳纳米管/聚苯硫醚管复合材料的电磁性能

采用熔融共混法制备了多壁碳纳米管/聚苯硫醚复合材料,研究了在0.5~18 GHz频段,不同碳纳米管含量对复合材料电磁性能的影响。结果表明,介电常数实部与虚部随着碳纳米管含量的增加而增大, 介电常数实部在测量范围内随频率的增加而减小, 具有明显的频响特性;复合材料的磁导率随多壁碳纳米管含量的增加变化不明显, 呈弱磁性;通过对复合材料反射衰减的计算发现,当吸收层匹配厚度为2 mm 时,复合材料在0.5~18 GHz频段具有较好的微波吸收性能;当碳纳米管含量为7 %（质量分数,下同）时,反射衰减最大达- 31.5 dB ,反射衰减小于- 10 dB的频宽为2.2 GHz。     

聚苯硫醚/碳纳米管复合材料等温结晶性能研究

利用双螺杆挤出机制备了聚苯硫醚(PPS)/多壁碳纳米管(MWCNTs)复合材料,然后通过差示扫描量热法(DSC)研究了纯PPS以及PPS/MWCNTs复合材料的等温结晶过程,并运用Avrami模型对纯PPS以及PPS/MWCNTs复合材料的等温结晶动力学进行分析。研究结果表明,MWCNTs的加入明显缩短了PPS的半结晶期,提高了结晶速率;Avrami模型能够较好地描述PPS及PPS/MWCNTs复合材料的等温结晶动力学。     

聚苯硫醚复合材料的增强与增韧

介绍了聚苯硫醚(PPS)树脂的物化性能，对近年来PPS复合材料的增强、增韧以及加工性能改性等方面的研究进展进行了简要的述评。     

聚苯硫醚/多壁碳纳米管复合材料非等温结晶研究

采用DSC法研究了聚苯硫醚(PPS)及多壁碳纳米管(MWCNT)复合材料的非等温结晶过程,采用莫志深方程分析了复合材料的非等温结晶动力学特性。结果表明,莫志深方程能够较好地描述PPS/MWCNT复合材料的非等温结晶动力学,MWCNT的加入促进了PPS结晶,材料的结晶温度、结晶速率都明显上升。复合材料的结晶温度和结晶速率随MWCNT用量的增加呈先上升后下降的变化趋势,当MWCNT质量分数为3%时两者都达到最大。     

硫酸钙晶须增强聚苯硫醚/玻璃纤维复合材料的性能研究

通过熔融共混的方法,制备了硫酸钙晶须增强聚苯硫醚(PPS)/玻璃纤维(GF)复合材料。研究了晶须用量对PPS/GF/晶须复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明:晶须用量为10份时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁缺口冲击强度和负载变形温度分别为157 MPa、273 MPa、8.5 k J/m2和151℃。差示扫描量热仪(DSC)和热失重(TGA)分析结果表明:当晶须用量较少时,结晶峰移向高温方向;晶须用量大于20份时,结晶峰略向低温方向偏移,复合材料的分解温度随晶须用量的增加而逐渐升高。     

玻璃纤维布增强聚苯硫醚复合材料的性能研究

研究玻璃纤维布增强聚苯硫醚复合材料及高岭土填充GF／PPS复合材料力学性能的变化。研究表明：玻璃纤维布增强复合材料的拉伸强度和冲击强度与其含量有关。用偶联剂处理过的高岭土填充GF／PPS复合材料，改善了高岭土与聚苯硫醚的相空性及分散性，从而提高了材料的冲击强度     

单壁碳纳米管/丁基橡胶复合材料的性能研究

研究单壁碳纳米管（SWCNTs）/丁基橡胶（IIR）复合材料（包括混炼胶和硫化胶）的性能。结果表明：随着SWCNTs用量的增大,SWCNTs/IIR混炼胶的t10和t90缩短,Payne效应增强,损耗因子增大,硫化胶的交联密度增大,耐热性能提高;SWCNTs对IIR具有补强作用,填充2份SWCNTs时补强效果最好;当SWCNTs用量为4份时,SWCNTs/IIR硫化胶的电导率、相对介电常数和介电损耗因子出现逾渗,当SWCNTs用量达到6份及以上时,硫化胶的导电性能趋于稳定。     

PA6/CF/EG导电复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了不同碳纤维/热膨胀石墨(CF/EG)比例的尼龙6/碳纤维/热膨胀石墨(PA6/CF/EG)导电复合材料并研究其性能。结果表明,CF的加入能显著提高复合材料的力学性能;而随着EG含量的提高,复合材料的导电性能和导热性能显著提高,但力学性能在一定程度上得到降低。当CF质量分数为20%时,复合材料具有最优的力学性能,当EG质量分数为20%时,复合材料体积电导率可显著提高至0.262 S/m,热导率可达1.3379W/(m·K)。     

碳纤维/聚氨酯复合材料的制备与性能研究

以聚酯二元醇、异氰酸酯、碳纤维为主要原料,采用预聚体法制备了一系列碳纤维/聚氨酯复合材料,并对该复合材料进行了性能测试和结构表征。研究表明,复合材料的机械性能随着碳纤维长度和含量的增加出现先升高后降低的趋势。当碳纤维长度为3 mm、质量分数为1.0%时,复合材料的机械性能达到最佳值,此时其拉伸强度增加22.7%,撕裂强度增加48.1%,扯断伸长率增加5.9%。热力学分析和动态力学性能研究表明,复合材料的热分解温度提高,质量保留率提高,失重率降低,材料的玻璃化转变温度和软化温度提高,引入碳纤维后材料的耐热性提高。     

沥青基短切碳纤维/导电炭黑/丁腈橡胶复合材料的结构与性能研究

研究导电炭黑VXC72及沥青基短切碳纤维(CF)用量对丁腈橡胶(NBR)物理性能、导热及导电性能的影响。结果表明,随着导电炭黑VXC72用量的增大,NBR胶料和CF/NBR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和热导率逐渐增大,体积电阻率逐渐降低,而且CF/NBR硫化胶的50%、100%定伸应力和热导率比NBR硫化胶有不同程度提高。当导电炭黑VXC72用量相同时,随着CF用量的增大,复合材料的拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率先减小后增大,热导率基本呈线性增加,体积电阻率明显降低。     

风电叶片用碳纤维复合材料大梁制备工艺及性能

通过对比三种不同工艺制成的碳纤维复合材料大梁的各项力学性能,探究风电叶片碳纤维复合材料大梁的最佳制备工艺。结果表明:拉挤工艺制作的碳纤维复合材料大梁,在拉伸、弯曲、层间剪切、压缩性能方面呈现最优的效果,并且保持了较高的纤维体积含量。     

碳纤维增强尼龙66复合材料的制备及性能

采用双螺杆挤出机熔融共混法制备了碳纤维(CF)增强尼龙66复合材料(PA66/CF),对其结构进行了表征,并研究了其力学性能。扫描电镜照片显示,在PA66/CF复合材料中,CF与PA66基体充分粘结在一起,其微观形貌表明,体系中碳纤长度为0.5~0.7 mm。力学性能测试发现,与尼龙66相比,PA66/CF复合材料各项力学性能指标均有大幅度提高。当加入4束碳纤维时,PA66/CF复合材料力学性能最佳,该复合材料的拉伸强度为200.2 MPa,与PA66相比提高了113.2 MPa;弯曲强度为280.2 MPa,比PA66提高了190.3 MPa;弯曲模量为13560.8 MPa,比PA66提高了10628.7 MPa;冲击强度为14.8 kJ/m^2,比与PA66提高了6.3 kJ/m^2。该PA66/CF复合材料密度较小、力学性能优良,可以广泛应用于风电叶片、发动机罩盖、仪表盘、车尾门等产品当中。     

碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能

采用硝酸液相氧化法改性短切碳纤维(NCF),用以制备聚丙烯(PP)复合材料。以纤维含量和纤维种类为变量,通过万能力学试验机、熔体流动速率试验机、差示扫描量热、X射线衍射、扫描电子显微镜等研究它们对材料力学性能、流动性能、熔融温度以及结晶性能的影响。实验结果表明,纤维的含量影响纤维在基体中的分布,进而显著影响材料的性能,且含量在10%至20%区内时具有较好的增强效果;NCF与PP的界面具有更强的粘附力,这提升了复合材料的力学强度,降低了材料的断裂伸长率,降低了材料的熔融流动速率,提升了材料的结晶温度与结晶度,略微降低了材料的熔融温度;纤维含量与纤维种类均对材料的结晶晶型无明显影响。     

碳纤维复合材料的耐腐蚀性能

碳纤维增强树脂基复合材料具有比强度和比模量高、耐疲劳性好、性能可设计和易于整体成型等许多优异特性,已成功用于复合材料结构件中。碳纤维复合材料的耐腐蚀性能足工程应用中的一个主要技术指标。从材料学的角度分析了碳纤维复合材料的耐腐蚀性能,包括耐候性、耐水性、耐介质腐蚀性、耐热性等,可为复合材料结构件的设计、选材、成型、使用及贮存维护提供参考。     

氧化铝及碳纤维对EPDM/MVQ共混胶性能的影响

选用EPDM/MVQ共混胶为基体,研究了氧化铝、碳纤维/氧化铝对EPDM/MVQ共混胶力学性能、导热性能及导电性能的影响。结果表明,随着氧化铝用量的增加,共混胶的力学性能下降,导热性能增加,电阻变化不大;当氧化铝用量为200份时,复合材料的拉伸强度达到4.5MPa,导热系数达到1.1W/(m·k),选用氧化铝/碳纤维混合填料体系,当氧化铝和碳纤维的用量分别为100份和15份时,复合材料的拉伸强度达到4.8MPa,导热系数达到0.66 W/(m·k)。     

聚双环戊二烯/碳纤维复合材料的制备和力学性质

采用扫描电镜(SEM)对分别经刻蚀、氧化及氧化后再刻蚀的碳纤维表面进行表征;用不同方法处理的碳纤维通过反应注射成型(RIM)技术制备出了聚双环戊二烯(PDCPD)/碳纤维复合材料,对材料的断面形貌和力学性能进行了表征.结果表明,在实验范围内,经过氧化后再刻蚀的碳纤维其复合材料力学性能提高较大,随着碳纤维含量的增加,复合...