螺旋石墨烯/环氧树脂复合材料的力学性能

采用分子动力学方法研究了螺旋石墨烯/环氧树脂复合材料(HGs/epoxy)的力学性能,并和纯环氧树脂体系(epoxy)进行了比较。结果表明,与epoxy体系相比,相同交联度的HGs/epoxy体系具有更高的杨氏模量。此外,螺旋石墨烯内外径的大小对HGs/epoxy体系整体力学性能也有显著的影响。通过调整螺旋石墨烯的内外径,HGs/epoxy体系沿X、Y、Z方向的杨氏模量分别能达到3.93、4.18和3.65 GPa,相对于epoxy体系提高了42.91%,52%和32.73%。由于极性基团的相互作用,氧化螺旋石墨烯与环氧树脂基体间存在着更强的界面结合能力,这有助于提高HGs/epoxy复合材料的整体力学性能。为制备新型环氧树脂基复合材料提供了理论支撑。     

石墨烯改性碳纤维树脂基复合材料的制备及其性能

为了解决碳纤维表面的惰性、光滑、非极性、与树脂粘合度差的问题,引入了新型纳米材料石墨烯,介绍了石墨烯改性碳纤维树脂基复合材料的制备过程、表征分析方法,并以实际数据分析了石墨烯含量对复合材料的力学性能、导电性能、抗压性能的影响.结果表明,石墨烯的加入增强了复合材料的导电性、抗压性,石墨烯含量控制在0.2％时对剪切性能、弯...     

高流动性尼龙6/改性氧化石墨烯复合材料的力学性能

用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对其进行改性得有机改性氧化石墨烯(OGO),再将OGO与高流动性PA6进行熔融共混,制备了高流动性PA6/OGO复合材料,对复合材料的力学性能进行了研究。结果表明:当OGO含量为0.6 wt%时,复合材料的力学性能最佳,拉伸强度提高17.8%,断裂伸长率提高4.7%,弯曲模量提高40.8%,实现了对高流动性尼龙6力学性能的改善。     

环氧树脂/石墨烯/多壁碳纳米管复合材料力学性能研究

以环氧树脂(EP)为基体、石墨烯(GNP)和多壁碳纳米管(MWCNT)为增强材料制备了EP/GNP/MWCNT纳米复合材料,通过拉伸试验考察了GNP与MWCNT的混合比例对复合材料力学性能的影响。结果表明:当GNP与MWCNT的总添加量为0.3%、混合比例为50:50时,EP/GNP/MWCNT纳米复合材料的综合力学性能达到最佳,此时复合材料的弹性模量、拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、破坏应变等均达到或接近最大值。     

改性石墨烯/硅橡胶复合材料的力学性能

采用氧化还原法、以杨树叶为原料制备石墨烯,用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷对石墨烯进行改性以制备改性石墨烯。通过机械共混法制备了改性石墨烯/硅橡胶复合材料,研究了改性石墨烯对硅橡胶力学性能的影响。结果表明,与未改性石墨烯相比,改性石墨烯可以在硅橡胶中更好地分散。当加入0. 1份(质量)改性石墨烯时,改性石墨烯/硅橡胶复合材料的力学性能最好,拉伸强度和扯断伸长率比石墨烯/硅橡胶复合材料分别提高了36. 2%和19. 4%,耐磨性能提高了57. 1%。     

石墨烯复合材料的改性研究进展

总结了GE(石墨烯)复合材料的研究进展。详述了无机类GE复合材料(如金属氧化物/GE复合材料、金属/GE复合材料)、聚合物类CE复合材料[聚合物如St(苯乙烯)、苯胺、乙烯类、PF(酚醛树脂)和EP(环氧树脂)等]的制备和应用。最后展望了功能化GE改性聚合物类复合材料的研究方向。     

碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的界面改性

由于其优异的性能.碳纤维(CF)增强聚醚醚酮(PEEK)热塑性复合材料是近年来先进复合材料研发的热点.但因PEEK熔融黏度大、CF丝束密集且具有化学惰性,树脂对纤维丝束浸渍困难和界面相互作用弱阻碍了高性能热塑性复合材料广泛应用,放改进界面性能是研究的重点.本文采用聚醚酰亚胺(PEI)以及聚醚酰亚胺/氧化石墨烯(PEI/...     

氧化石墨烯改性水泥的制备及力学性能研究

制备了氧化石墨烯改性水泥,并对其力学性能进行研究。以鳞片石墨、硝酸钠、浓硫酸等为原料,采用Hummers改性法制备氧化石墨烯,经过超声、剥离等方法,得到了最终的氧化石墨烯。然后在净浆搅拌锅内倒入均匀分散的氧化石墨烯胶体,并倒入水泥对其进行均匀搅拌,对获取的水泥浆体进行成型养护,并对氧化石墨烯改性水泥进行了力学性能测试,包括抗压强度与抗折强度实验。将水泥的抗压强度与抗折强度实验结果作为对比组,将氧化石墨烯改性水泥的抗压强度与抗折强度实验结果作为实验组。结果显示制备的氧化石墨烯改性水泥在氧化石墨烯掺量逐渐提升的情况下,实现了抗压强度与抗折强度的提升,在氧化石墨烯掺量为1.0%时达到最大抗压强度,掺量为0.06%时抗折强度达到最高。     

氮化硅/碳纤维/环氧树脂复合材料的制备研究

采用高温模压成型法制备氮化硅/碳纤维/环氧树脂导热复合材料(SiN/CF/EP)。研究了34SiN用量和表面改性对SiN/CF/EP复合材料导热性能、导电性能和力学性能的影响。结果表明,复合材料3434的导热性能随SiN质量分数的增加而增大,当SiN质量分数为40%时,导热率为1.02W/mK;而3434SiN/CF/EP复合材料的导电率随SiN质量分数的增加而呈线性降低;力学性能则随SiN质量分数的增加先343434增大后降低。表面改性有助于进一步提高SiN/CF/EP复合材料的导热性能和力学性能。34     

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。     

碳纳米管的氨基化对环氧树脂力学性能的影响

研究了三乙烯四胺(TETA)修饰的多壁碳纳米管(MWNT)对环氧树脂(EP)/MWNT复合材料力学性能的影响。结果显示,氨基化的短MWNT表面的TETA含量较高,修饰效果较好,在EP中分散性较好。添加1%左右的氨基化短MWNT复合材料的冲击强度、断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度较纯EP分别提高了163%、345%、80%和31%;氨基化的长MWNT比短MWNT复合材料的冲击强度和断裂伸长率分别高18.4%和10.2%;拉伸强度和弯曲强度则分别低4.2%和5.3%。     

碳纤/玻纤协同增强环氧树脂复合材料力学性能研究

为了开发衬层结构重载摩擦副用纤维增强聚合物复合材料,并对采用机械混合、模压成型制备的碳纤/玻纤织物增强环氧树脂复合材料力学性能进行了研究,还利用扫描电镜对其断裂形貌进行了分析。结果表明,基体材料冲击强度和抗压强度分别为20.46kJ.m-2和80.5MP,添加碳纤/玻纤织物强化后,其冲击强度最高可达45.30kJ.m-2,抗压强度最高可达417.8MP;当碳纤与玻纤比例由100∶0减少到60∶40时,冲击强度由45.30kJ.m-2减少到38.54kJ.m-2,抗压强度由417.8MP减少到320.6MP。     

环氧树脂/碳纤维/绢云母复合材料性能研究

采用环氧树脂(EP)与短碳纤维(SCF)通过熔融共混法制得体积电阻率较低的EP/SCF复合材料,其渗滤阈值为10%。再以EP/SCF(67/25)复合材料的配比为基准,加入不同质量份的经2%硬脂酸改性的绢云母,制备出EP/SCF/绢云母复合材料。实验结果表明,当EP、SCF、绢云母的质量比为67∶25∶10时,复合材料的体积电阻率为2.25×108Ω·cm,拉伸强度、拉伸弹性模量和冲击强度比EP分别提高了78.5%、57.5%和43.6%。     

环氧树脂/PBO纤维复合材料性能研究

对环氧树脂(EP)/聚对苯撑苯并二恶唑(PBO)纤维复合材料的性能进行初步研究。结果表明,用浓度70%的甲基磺酸(MSA)溶液对PBO纤维表面进行处理,可改善PBO纤维与EP基体的粘结强度,但同时使PBO纤维的拉伸性能降低;对PBO纤维处理2h后,以胺类固化剂固化的EP/PBO纤维复合材料的层间剪切强度比处理前提高41%,以酸酐固化剂固化的EP/PBO纤维复合材料的层间剪切强度比处理前提高48%;前者的层间剪切强度大于后者。     

碳纳米管对酚醛树脂/碳纤维复合材料力学性能的影响

利用碳纳米管(CNTs)对酚醛树脂(PF)进行改性,研究了CNTs含量对PF/碳纤维(CF)复合材料力学性能的影响。研究表明,CNTs能够明显提高PF/CF复合材料的力学性能,当CNTs的含量为0.5%时,复合材料的弯曲强度达到最大值(891.8MPa),与未加入CNTs时相比提高了168.4MPa,而弯曲弹性模量降低了9.5GPa;当CNTs的含量为1.5%时,复合材料的压缩强度、层间剪切强度、冲击强度均达到最大值,与未加入CNTs时相比,分别提高了10.4%、79.2%、71.9%。     

光固化树脂及其复合材料制备与力学性能研究

采用光固化技术制备了光固化树脂(EEPE)及其玻璃纤维增强(EEPE／GF)复合材料,研究了各种单体配比对EEPE力学性能的影响,经过比较确定了可用于制备复合材料的单体配比;比较了EEFE与EEPE／GF复合材料的力学性能。结果表明,采用光固化技术制备。EEFE基复合材料具有可行性;EEPE／GF复合材料的弯曲性能、横向剪切强度及冲击强度明显优于EEPE,而纵向剪切强度低于EEPE。在光固化过程中,由于EEFE／GF复合材料中增强纤维对光的反射、漫射甚至吸收,使试样厚度受到一定的限制。     

用于辐照改性的PBO纤维复合材料的树脂体系配方设计及其性能研究

结合γ-射线辐照改性PBO纤维表面技术,将辐照介质(接枝体化合物)作为树脂基体的一个成分设计出环氧树脂基体配方.通过浸润试验、树脂浇铸体力学试验、纤维湿法缠绕工艺试验和Microbond界面剪切试验等方法研究了树脂基体的各项性能.结果表明,与另外几种常用的树脂基体相比,本文设计的树脂基体与表面改性PBO纤维的浸润性能和界面粘接性能有明显的提高.树脂浇铸体力学性能满足高性能纤维复合材料的要求.     

超支化聚合物改性环氧树脂固化体系力学性能研究

研究了羟端基脂肪族超支化聚酯(HBPE)对环氧树脂(EP)固化体系力学性能的影响。结果表明,加入较低含量的HBPE就能较好地改善体系的拉伸强度和冲击强度,同时对拉伸弹性模量的影响不大。其中,第三代和第四代HBPE的质量分数为3%时,固化体系的拉伸强度分别提高20.54%和18.64%,断裂伸长率分别提高41.02%和58.66%,冲击强度分别提高71.14%和117.36%。对固化体系的拉伸断面进行了分析,发现引入HBPE后,材料表现出韧性断裂;HBPE以微分散相的形式均匀分散在EP基体中。     

玻纤/环氧复合材料力学性能和界面参数的实验研究

本文对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料的力学性能,包括刚度、强度、横截面内的油松比以及界面参数作了较为详细的实验研究。着重研究试件制作过程中温度和压力以及它们的维持时间对各种性能参数的影响。界面参数的计算采用Hashin在1990年提出的一种自洽模型。