聚乳酸/植物纤维复合材料的增容改性研究进展

根据现阶段植物纤维增强聚乳酸的研究状况,围绕PLA与植物纤维相容性差的问题,展开详细讨论,着重综述了不同的纤维表面改性方法和PLA基体改性方法,以提高两者的相容性。并指明了植物纤维增强PLA复合材料的发展方向和应用前景。     

完全生物降解聚乳酸共混复合材料的研究进展

聚乳酸(PLA)是由乳酸直接缩聚或丙交酯开环聚合制得的脂肪族聚酯,具有生物相容性、生物降解性和良好的力学性能.但是,由于纯PLA树脂的结晶速率慢、制品收缩率大、本身质脆等缺点,需要各种无机或有机材料对其进行共混改性.制备可完全生物降解的PLA共混复合材料,成为目前研究热点.文中全面介绍了近年来可以完全生物降解的PLA共...     

植物纤维在全生物降解复合材料中的应用研究进展

评述了植物纤维/聚乳酸(PLA)复合材料、植物纤维/聚-3-羟基丁酸酯(PHB)复合材料、植物纤维/3-羟基丁酸酯和3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)复合材料,植物纤维/聚己内酯(PCL)复合材料、植物纤维/壳聚糖复合材料、植物纤维/淀粉复合材料、植物纤维/纤维素衍生物复合材料、全植物纤维复合材料的制备和成型方法,分析比较了材料的各种力学性能,以及为了增强材料的力学性能而进行的纤维改性.结果表明,这些复合材料具有性能优良、环境友好、可完全生物降解的特点.展望了植物纤维全生物降解复合材料未来的研究趋势.     

聚乳酸类复合材料研究进展

综述了近年来聚乳酸类生物可降解高分子复合材料的研究进展，骨修复作为其主要应用领域，未来聚乳酸类复合材料的研究有两方面值得关注：一方面需要通过无机增强材料（尤其是磷酸盐类无机钙质陶瓷成分）的粒径微细化和有机成分进行“内增强”，提高复合材料的强度，另一方面，需要通过填料的加入，使复合材料进一步功能化，特别是利用填料的碱性或药物作用，减少聚乳酸类基体降解引起的炎症。     

一种可生物降解纤维——聚乳酸纤维

本文综述了可生物降解纤维———聚乳酸纤维的特性、合成和纺丝方法及生物降解性能的评定方法。     

聚乳酸类生物降解聚合物的特性与应用

聚乳酸类生物降解的聚合物已在美、德、日开始工业化生产，主要用于医疗及特殊包装。本文介绍日本大油墨化学工业公司产品的性能与应用。     

生物乙醇副产物-聚乳酸复合材料的性能研究

采用熔融挤出工艺制备了聚乳酸(PLA)-生物乙醇副产物(BEB)共混材料。考察了BEB及3种相容剂对材料力学性能的影响,并通过接触角测量、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等手段对材料的性能及微观形貌进行了分析表征。结果表明:随着BEB含量的升高,共混材料的力学性能逐步降低,而相容剂的加入则能在一定程度上提高共混材料的拉伸强度,同时使共混物的表面自由能降低到纯聚乳酸的水平。与简单共混物相比,增容材料的热稳定性得到了加强,其玻璃化转变的温度区间也变窄。     

无机钙质成分增强的聚乳酸类复合材料

以聚乳酸类生物降解高分子为基体、以无机钙质成分(羟基磷灰石、磷酸钙、珊瑚、珍珠层等)为增强材料的聚乳酸类复合材料,具有良好的生物相容性,在骨修复领域有重要的应用。本文介绍了其研究近况,指出使用新型的复合工艺、采用纳米增强材料和开发新型增强材料是聚乳酸类复合材料的发展趋势。     

聚合物基天然植物纤维增强复合材料研究进展

综述了近几年来国内外在聚合物基天然植物纤维增强复合材料领域的最新研究进展,介绍了聚合物基天然植物纤维增强复合材料的增强纤维种类、树脂基体种类以及其他因素对复合材料性能的影响,并展望了这类复合材料的发展及应用前景。     

植物纤维增强热塑性树脂复合材料

本文通过实验研究植物纤维增强热塑型树脂的力学性能，从而研发具有更好性能的复合型材料。     

纤维增强树脂复合材料网格结构成型工艺研究进展

纤维增强树脂复合材料网格结构具有高比刚度、高比强度、高损伤容限、可自动化成型等特点,在航空宇航结构中有着广阔的应用前景。纤维在网格结构交叉点处的堆积、架空、弯曲和裁剪严重影响了结构的最终性能。针对纤维增强树脂复合材料网格结构交叉点处的固有缺陷,总结了纤维缠绕、铺放、三维编织、互锁、真空辅助树脂传递模塑等工艺在纤维增强树脂复合材料网格结构成型时的优势和不足,同时,探讨了网格结构设计与成型工艺间的关系。分析了目前网格结构研究中的主要问题,并对未来的发展方向进行了展望。     

亚麻落麻纤维/聚乳酸基完全可降解复合材料的成型工艺

以亚麻落麻纤维、 聚乳酸纤维为原料 , 采用非织造加工方法制作预成型件后 , 采用模压工艺将预成型件制成亚麻落麻纤维/聚乳酸基完全可降解复合材料。分别研究了预成型件制作工艺中梳理次数、 增强纤维体积分数及模压成型工艺中模压温度对复合材料拉伸性能的影响 , 并采用扫描电镜 ( SEM) 研究了复合材料的拉伸断裂形貌和界面结合状况。结果表明 : 纤维体积分数为 391 6 %、 模压温度为 190 ℃时材料具有最好的拉伸性能 ;随着梳理次数的增多 , 其拉伸强度先升高后下降 , 梳理 2次时其力学性能最优。材料的拉伸断口形貌表明 , 聚乳酸基材料为脆性断裂 , 增强纤维与树脂基体之间的界面结合有待进一步改善。      

炭纤维增强羟基磷灰石/聚乳酸复合生物材料的力学性能和体外降解性能

采用溶液共混法制备了炭纤维(CF)增强羟基磷灰石(HA)/聚乳酸(PLA)三元复合生物材料。研究了该复合材料的力学性能和体外降解性能。CF/HA/PLA复合材料具有优异的力学性能, 弯曲强度和弯曲模量均随着HA含量的增加先升高后降低, 存在一个峰值, 可分别达到430MPa和26GPa。在PBS模拟体液中降解3个月, 弯曲强度和弯曲模量分别下降到初始值的30%和36%。SEM照片显示, 降解是从复合材料的界面开始的, 降解3个月后, 界面结合处出现缝隙, 吸水率增加到5%, 质量损失只有1.6%。PBS模拟体液的pH值下降在0.1之内, 有利于骨折部位的愈合。实验结果表明, 该复合材料的机械性能满足骨折内固定材料技术指标的要求。      

Squeeze infiltration processing of nickel coated carbon fiber reinforced Al-2014 composite

Ni-coated fibers are widely used to synthesize carbon fiber reinforces Al based composites. It is observed that during the pressure infiltration process, significant amount of damage takes place in the nickel (Ni) coating due to a difference in the thermal expansion coefficients of fibers and Ni-coating. A modified squeeze infiltration set up is studied in the present work to minimize the damage to the Ni-coating during the infiltration process. This process resulted in significant improvement in retention of the Ni-coating compared to the unmodified process. The solidification pattern in the matrix was established by Energy Dispersive Spectroscopic analysis, which suggests that solidification of primary α-Al started in the interfiber region. The Vickers hardness values for the unreinforced portion of the sample, the matrix regions within the fiber tows and at the fiber matrix interface were found to be 55, 72 and 87, respectively.     

碳纤维增强木材复合材料

碳纤维增强木材复合材料(CFRW)是新一代建筑材料、修补材料和装饰材料之一。在土木工程建筑、旧建筑的加固修补等方面得到广泛应用。CFRW不仅可提高材料的抗拉强度、压缩强度等,而且还赋予木材防菌防蚁、防水防腐、导电和电磁波屏蔽等新的功能。同时,可综合利用破碎木材及边角料,通过复合使其变废为宝。本文主要论述CFRW的制造、性质及其应用。     

Carbon fiber reinforced hafnium carbide composite

Hafnium carbide is proposed as a structural material for aerospace applications at ultra high temperatures. The chemical vapor deposition technique was used as a method to produce monolithic hafnium carbide (HfC) and tantalum carbide (TaC). The microstructure of HfC and TaC were studied using analytical techniques. The addition of tantalum carbide (TaC) in the HfC matrix was studied to improve the microstructure. The microstructure of HfC, TaC and co-deposited hafnium carbide-tantalum carbide (HfC/TaC) were comparable and consisted of large columnar grains. Two major problems associated with HfC, TaC, and HfC/TaC as a monolithic are lack of damage tolerance (toughness) and insufficient strength at very high temperatures. A carbon fiber reinforced HfC matrix composite has been developed to promote graceful failure using a pyrolytic graphite interface between the reinforcement and the matrix. The advantages of using carbon fiber reinforcement with a pyrolytic graphite interface are reflected in superior strain capability reaching up to 2%. The tensile strength of the composite was 26 MPa and needs further improvement. Heat treatment of the composite showed that HfC did not undergo any phase transformations and that the phases comprising composite were are thermochemically compatible.     

短碳纤维增强聚乳酸的制备与性能研究

采用熔融挤出法制备了短碳纤维/聚乳酸复合材料,通过力学性能测试、SEM和固体流变分析等方法研究了短碳纤维含量对复合材料力学性能、体积电阻率和硬度的影响。结果表明:在实验范围内,随着短碳纤维含量的增加,复合材料的力学性能提高,体积电阻率显著下降,而其洛氏硬度变化不大。     

高模量碳纤维增强树脂基复合材料的皮秒激光加工阈值特性

对聚丙烯腈基高模量碳纤维/改性氰酸酯树脂复合材料(M55/BS-4)和一种沥青基高导热碳纤维/树脂基复合材料(K600/5418)的皮秒激光加工阈值和形貌特性进行了研究。通过面积外延法测定并比较了这两种碳纤维复合材料的近红外皮秒激光加工阈值及其阈值孵化效应,并预测了两种复合材料的单脉冲阈值;分析了入射能量通量(0.7~25 J/cm2)及光束扫描速度(0.2~5 m/s)对切口质量的影响规律。结果表明,碳纤维热导率的巨大差异导致不同碳纤维复合材料的加工阈值及形貌存在明显定量差距。使用可获得的最高扫描速度(5 m/s)和3.2倍(~8 J/cm2)单脉冲阈值的加工参数,可使材料的碳纤维和树脂几乎协同去除,加工形貌上表现为切缝入口宽度均匀、切割边缘整齐。使用更高扫描速度并配以合适的加工能量有望进一步提高加工质量。      

碳纤维增强尼龙6复合材料的阴离子聚合反应注射成型工艺

以己内酰胺为原料,自制己内酰胺钠(C10)、双酰化内酰胺-1,6-己二胺(C20)分别为引发剂和活化剂,首先对适用于反应注射成型技术(RIM)的尼龙6(PA6)阴离子聚合工艺进行探究。实验结果表明,提高引发剂浓度可提升聚合反应速率,转化率受影响并不明显,但分子量有所降低;而提高活化剂浓度,会导致聚合反应不完全;随着聚合温度的升高,反应速率明显加快,同时分子量增大,结晶度呈下降趋势。最终选取1.5 mol%的C10、1 mol%的C20,浸胶温度100℃、聚合温度180℃的工艺参数,利用自行研制的反应注射设备成功制备了单向碳纤维增强尼龙6 (CF/PA6)复合材料单向板,其沿纤维方向的拉伸强度可达974.2 MPa,弯曲强度达786.9 MPa。