复合材料界面微观力学表征方法及界面细观力学模型研究进展EI北大核心CSCD

复合材料界面的应力传递对材料的性能有着重要的影响,对于界面相的组成、结构、使用温度及强度的研究极为重要。文中对单丝复合材料界面微观测试方法进行了归纳总结,重点介绍了微观测试方法在高温下、动态载荷加载过程中、串珠纤维表征、原位检测可视化等界面表征方面的研究现状,并介绍了细观力学模型在界面失效、界面增强机理等方面的研究进展。最后分析了目前研究中界面理论的缺失,并就未来的研究方向进行了合理性建议。     

狼爪瓦松全草粗提物体外抑菌作用研究

[目的]研究狼爪瓦松(Orostachys cartilaginous A.Bor)全草粗提取物体外抑菌作用.[方法]采用液-液萃取法对狼爪瓦松的体积分数为0.75的丙酮提取液的活性成分进行初步分离,制备氯仿、乙酸乙酯、正丁醇及水相萃取物.采用滤纸片法和2倍连续稀释法测定了各相萃取物对4种供试菌的体外抑菌效果.[结果]狼爪瓦松全草体积分数为0.75的丙酮提取液的各萃取相对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和普通变形杆菌有不同程度的抑菌活性,其中氯仿萃取相、乙酸乙酯萃取相对金黄色葡萄球菌显示了较好的抑菌效果,最低抑菌浓度均为1.25 mg/ml.[结论]中药狼爪瓦松全草的抑菌活性成分主要存在于氯仿萃取相和乙酸乙酯萃取相中,为狼爪瓦松抑菌药物的开发提供了理论依据.     

基于OBE理念的《复合材料成型工艺实验》课程教学改革初探

以结果为基础的成果导向教育(Outcome-Based Education, OBE)被认为是实现卓越工程师教育的最佳途径。OBE理念是以学生获取的成果为指导核心,设置培养方案和课程教学大纲。根据我校复合材料与工程专业的特点,从课程教学目标、教学目标与毕业要求的对应关系和实验教学内容等方面对《复合材料成型工艺实验》课程教学大纲进行改革与探索。     

三元共聚双马来酰亚胺树脂的制备与性能

按照马来酰亚胺基团和烯丙基基团物质的量比为1∶0.87将寡聚双马来酰亚胺(PPCBMI)与o,o′-二烯丙基双酚A(DABPA)和二苯甲烷型双马来酰亚胺(BDM)反应合成了新型三元共聚双马来酰亚胺树脂。采用示差扫描量热分析、热重分析、动态机械分析及力学性能测试研究了PPCBMI含量对树脂的固化行为,固化物的耐热性、动态热机械性能和力学性能的影响。结果表明,PPCBMI可以有效地增韧BDM/DABPA体系,由于引入了大体积的Cardo结构,获得了耐热性与韧性兼具的理想树脂。     

新型环氧树脂芳胺固化剂的合成及其固化性能

以酚酞型双马来酰亚胺(PBMI)和芳香二胺(DDE)为原料,经迈克尔加成反应制备出新型环氧树脂芳胺固化剂(PBMIDDE),红外光谱和核磁共振等分析方法证实了新型固化剂的分子结构。用动态差示扫描量热法(DSC)确定了该固化剂和环氧树脂的固化工艺并对固化动力学进行了研究。采用Kissinger方程、FWO方程计算出固化反应活化能分别为46.7 kJ/mol,49.1 kJ/mol,并结合Crane方程计算出反应级数为0.88。动态热机械分析表明,完全固化的树脂体系玻璃化转变温度为153℃;热失重研究结果显示,新型环氧树脂体系具有优异的热稳定性。     

复合材料真空袋成型加压点的光纤光栅监测及优化

光纤光栅对复合材料固化过程中的应变和温度具有非常高的灵敏度。提出了利用双光纤光栅传感器监测复合材料真空袋成型固化过程的温度/应变变化,获得凝胶点信息,从而优化加压时机。实验结果表明,光纤光栅和动态力学分析法(DMTA)确定的凝胶点信息(凝胶温度/时间)非常一致,扫描电子显微镜(SEM)表明加压点优化后制备的复合材料具有最佳界面,中心层未出现分层情况。该方法可实现对复合材料固化工艺的监测与优化。     

短切纤维对复合材料焊接强度的增强作用

研究短切纤维作为增强剂对复合材料焊接界面的强化效果。以不锈钢网作为加热体,利用脉冲电阻焊接技术连接玻璃纤维增强聚醚酰亚胺(GF/PEI)层合板。对芳纶纤维(AF)、玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)作为增强剂的焊件分别进行单搭接剪切实验,以评估焊接头的强度。结果表明,纤维通过与不锈钢网加热体共同承担焊接头的力学性能来实现焊接界面强化。断口分析显示,在纤维的增强作用下,焊接初期主要失效模式均为纤维和基体剥离;焊件强度达到最佳时,失效模式转变为不锈钢网加热体和纤维同时撕裂。     

超材料在隐身领域的研究及应用进展

鉴于超材料所表现出的自然界中不存在的新颖特性,其在航空航天隐身领域的重要作用已经得到了体现。介绍了基于超材料的隐身新理念,并对超材料在隐身领域中的应用进行了概述。最后,展望了新型超材料在隐身领域的应用前景。     

碳纤维复合材料不同制孔工艺技术研究

碳纤维复合材料钻孔分层主要由钻孔入口的剥离作用和出口的推出作用所引起。轴向钻削推力是分层的主要原因,控制轴向推力可以提高制孔质量。设计无预制孔的麻花钻、带预制孔的麻花钻和阶梯钻三种钻孔工艺方案,根据现有三种工艺的轴向力模型,分析对比三种工艺方案的临界轴向力与直径比率、轴向力与钻削位置深度及轴向力与进给率关系,并使用SEM观察孔的质量。结果表明,使用阶梯钻和预制孔钻削能大幅减少轴向推力,获得高质量的孔出口。     

还原氧化石墨烯对复合材料电阻焊接头强度的增强作用

目的通过还原氧化石墨烯(RGO)与不锈钢网的结合,改善不锈钢网作为电阻焊接玻璃纤维增强聚醚酰亚胺(GF/PEI)层合板植入体时的界面性能。方法在相同的焊接工艺下,对不同焊接时间的焊接强度进行比较。利用扫描电镜、红外光谱、拉曼光谱对改进的Hummers法合成的氧化石墨烯(GO)和水合肼还原的GO进行表征。使用扫描电镜和动态接触角对包裹不同次数RGO的不锈钢网进行测试分析。以包裹不同次数RGO的不锈钢网为植入体进行电阻焊接试验,并对焊接强度和失效模式进行分析。结果不同的焊接时间下,确定120 s左右时达到最高单搭接剪切强度,为26.6 MPa。由于RGO的疏水性,表面包裹不同次数RGO的不锈钢网动态接触角由89.8°增长到127.7°。在优化后的焊接时间下,用包裹5次RGO的不锈钢网为植入体的电阻焊接强度达到最高,为41 MPa。同时,RGO的加入使电阻焊接失效模式由最初的不锈钢网直接剥离失效向不锈钢网与层合板同时撕裂失效转变。结论 RGO包裹的不锈钢网有效地改善了纯不锈钢网作为植入体和PEI树脂的界面相容性,对电阻焊接接头强度有着明显的提高。