廢紙漿增強HDPE復(fù)合材料力學性能

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第14卷 1997年 　 第4期 10月 復(fù)　合　材　料　學　報 actamateriaecompositaesinica vol.14　　no.4 october　　1997 　　收修改稿、初稿日期:1996-07-29,1996-04-04 　　得到高分子材料工程國家重點實驗室基金、四川省科委基金資助 玻璃纖維增強聚乙烯復(fù)合材料力學 及摩擦性能的研究 黃金貴　王　琪　孔祥安*　張　鷹 (高分子材料工程國家重點實驗室,成都科技大學高分子研究所,成都610065) (*西南交通大學應(yīng)用力學研究所,成都610031) 摘　要　本文制備了結(jié)構(gòu)-性能不同的纖維增強聚乙烯基復(fù)合材料,研究了纖維含量及纖維取向 對聚乙烯基復(fù)合材料力學性能和摩擦性能的影響。實驗結(jié)果表明:纖維含量及

RTM聚酰亞胺復(fù)合材料力學性能研究

測試了兩種不同經(jīng)緯編織密度和不同含膠量的碳布/環(huán)氧復(fù)合材料的基本力學性能,對碳纖維復(fù)絲及碳布在復(fù)合材料中的強度利用率作了比較與分析。結(jié)果表明:適當增大含膠量有利于改善復(fù)合材料的力學性能;經(jīng)緯編織密度對復(fù)合材料力學性能的影響同樣不可忽視。

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通過改變高密度聚乙烯（hdpe）和聚苯乙烯（ps）的混合比例，設(shè)計了7種制作木塑復(fù)合材料的方案．hdpe：ix5分別為0：10、1：9、2：8、3：7、4：6、5：5、10：0。按照不同設(shè)計方案，選用相應(yīng)的擠出工藝參數(shù)制作木塑復(fù)合材料型材，按照塑料檢測標準對其進行力學性能檢測以及掃描電鏡觀察，找出最優(yōu)的配方工藝。

采用硅烷、鈦酸酯和馬來酸酐接枝聚乙烯制備竹塑復(fù)合材料,研究偶聯(lián)劑的種類和含量對竹塑復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明:采用硅烷和馬來酸酐接枝聚乙烯兩種偶聯(lián)劑制備的復(fù)合材料,具有較高的拉伸強度、沖擊強度和彎曲強度。馬來酸酐接枝聚乙烯的加入量達到竹粉質(zhì)量含量的9%左右時,材料的沖擊強度最高。

復(fù)合材料學報第24卷　第3期　　6月　2007年 actamateriaecompositaesinicavol124no13june2007 文章編號:10003851(2007)03001805 收稿日期:20060810;收修改稿日期:20061020 基金項目:國防型號項目 通訊作者:劉建華,教授,研究方向為材料物理與化學　e2mail:liujh@buaa.edu.cn 鹽霧環(huán)境對玻璃纖維增強樹脂基 復(fù)合材料力學性能的影響 劉建華3,趙　亮,李松梅,胡建平,宮兆合 (北京航空航天大學材料科學與工程學院,北京100083) 摘　要:　采用中性鹽霧條件模擬海洋大氣環(huán)境進行加速老化試驗,評價玻璃纖維增強環(huán)氧改性酚醛樹脂基復(fù)合 材料(gf

為了研究玄武巖纖維三向織物及其增強水泥基復(fù)合材料的力學性能,采用手工編織玄武巖纖維的三向交織結(jié)構(gòu)織物,并對該三向織物的頂破性能及其增強水泥基復(fù)合材料彎曲性能進行測試,結(jié)果表明:三向織物在持續(xù)承受頂破力時,各個方向荷載受力均勻,形狀穩(wěn)定性好；三向織物的頂破峰值應(yīng)力相比二向織物提高了2.7倍,其耐頂破性能更好；復(fù)合材料板承受最大彎曲載荷相比素混凝土提高了3倍,在復(fù)合區(qū)域承力階段表現(xiàn)出由于增強體三向織物的存在,應(yīng)力集中現(xiàn)象減弱,三向織物與水泥基體的界面黏結(jié)性能優(yōu)異。

采用連續(xù)玻璃纖維與環(huán)氧樹脂相復(fù)合,通過金屬模壓成型工藝,制備出單向玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。通過三點彎曲實驗論證單向纖維對樹脂基體的增強作用,從而研究不同纖維含量下復(fù)合材料的彈性模量、縱向拉伸強度、縱向壓縮強度的變化趨勢。結(jié)果表明:隨著纖維含量的增加,復(fù)合材料的力學性能均增強,當纖維體積含量為50%時,其各項性能均較好,彈性模量為40gpa,縱向拉伸強度為1200mpa,縱向壓縮模量為700mpa。此外,對復(fù)合材料的其他常用力學性能參數(shù)進行檢測。

采用熔融共混法制備了玻璃微珠/聚丙烯(gb/pp)復(fù)合材料,研究了玻璃微珠含量及表面處理對復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)、力學性能及介電性能的影響。結(jié)果表明:隨著玻璃微珠含量的增加,復(fù)合材料的拉伸強度和伸長率下降,而彈性模量增加。微觀結(jié)構(gòu)分析表明:經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑kh-550和eb-151處理的玻璃微珠與聚丙烯之間的界面粘接性得到提高,復(fù)合材料的拉伸強度、彈性模量和伸長率明顯改善;偶聯(lián)劑的用量對復(fù)合材料的力學性能有明顯的影響,其最佳用量為2%。復(fù)合材料的介電常數(shù)和介電損耗隨玻璃微珠含量增加呈現(xiàn)增大的趨勢,且經(jīng)過改性的復(fù)合材料的介電常數(shù)和介電損耗比未經(jīng)改性的有所增加。

利用胺類改性劑m處理木粉,研究了改性劑m和力學性能改性劑丙烯腈-苯乙烯共聚(物as)的用量對聚氯乙(烯pvc)基復(fù)合材料力學性能的影響。結(jié)果表明:隨著改性劑m用量的增加,復(fù)合材料的拉伸強度、無缺口沖擊強度、彎曲強度以及彎曲模量都呈先上升后下降的趨勢,且當m用量略大于2%時達到最大值;隨著as用量的增加,復(fù)合材料的拉伸強度、彎曲強度及彎曲模量都呈逐漸上升的趨勢,無缺口沖擊強度呈逐漸下降的趨勢到,8%時趨于平緩。

柔性石墨成型條件對復(fù)合材料力學性能影響研究

采用熔融共混法制備了聚丙烯(pp)/硅灰石復(fù)合材料,考察了硅灰石表面處理及其用量對pp/硅灰石復(fù)合材料力學性能的影響。結(jié)果表明:硅灰石粉體經(jīng)偶聯(lián)劑甜菜堿(cab)表面改性處理后,其填充復(fù)合材料的拉伸強度、斷裂強度和沖擊強度均比未處理體系有所提高。隨著改性硅灰石用量的增加,pp/硅灰石復(fù)合材料的拉伸強度和斷裂強度均先升后降,其中當改性硅灰石用量為10phr時,復(fù)合材料的拉伸強度和斷裂強度均達到最大值,分別比純pp提高了17%和63%;另外,當改性硅灰石用量為40phr時,復(fù)合材料的沖擊強度達到最大值(2.59kj/m2),比純pp提高了29%。

以聚磷酸銨(app)作為阻燃劑,用擠出成型法制備具有阻燃性的pe基木塑復(fù)合材料,研究app含量對木塑復(fù)合材料的靜態(tài)力學性能以及動態(tài)力學性能的影響。靜態(tài)力學研究結(jié)果表明:加入app的木塑復(fù)合材料的彎曲強度和沖擊強度均比未加入app的木塑復(fù)合材料有所增加,當app質(zhì)量含量為16%時,彎曲強度和沖擊強度均達到最大值,分別為66.94mpa和13.38kj/m2;動態(tài)力學研究結(jié)果表明:不同app含量的木塑復(fù)合材料在60.2～70.4℃之間均存在明顯的松弛,當溫度低于松弛溫度時,木塑復(fù)合材料的存儲模量(e')較大,而溫度高于松弛溫度時,木塑復(fù)合材料的存儲模量明顯減小;隨著app含量增加,木塑復(fù)合材料的損耗模量(e″)和損耗因子(tanδ)均先降低然后升高。

主要研究了不同樹脂含量下,碳布/環(huán)氧復(fù)合材料的經(jīng)向拉伸和緯向壓縮性能,并初步探討了樹脂含量對復(fù)合材料拉伸、壓縮性能的影響機理。試驗結(jié)果表明:樹脂含量對復(fù)合材料力學性能的影響較大,當樹脂質(zhì)量含量在42%～45%之間時,拉伸、壓縮性能較好。

本文采用苯乙烯作改性bmi樹脂的活性稀釋劑以降低樹脂粘度,并對該樹脂體系進行了dsc測試和ir光譜分析。實驗表明,加入苯乙烯后,樹脂體系的反應(yīng)活性極大提高,固化溫度降低。實驗還研究了苯乙烯的用量對t700/bmi復(fù)合材料力學性能的影響,結(jié)果表明,隨著苯乙烯用量的增加,t700/bmi復(fù)合材料的拉伸強度、彎曲強度及層間剪切強度逐漸增大,但苯乙烯用量超過15%(w%)時,拉伸強度呈下降趨勢,而彎曲強度和層間剪切強度則繼續(xù)增大,直到苯乙烯用量超過25%(w%)時,才呈下降趨勢。因此,苯乙烯的用量控制在15%～25%(w%)較為合適。

提高力學性能是材料進行復(fù)合的主要目的之一。復(fù)合材料的常溫力學性能主要取決于增強劑,而高溫力學性能則與基體材料的耐熱性密切相關(guān)。界面對復(fù)合材料的力學性能具有重要的影響,界面微裂紋的產(chǎn)生、擴展和中止以及剝離等將對復(fù)合材料的力學性能產(chǎn)生嚴重的影響。正由于界面影響的復(fù)雜性,目前描述復(fù)合材料力學性能的公式尚處于經(jīng)驗或半經(jīng)驗階段,尚未達到系統(tǒng)理論化程度。

塑料逐步取代了一些傳統(tǒng)材料，如金覆等。在這一過程中，纖維增強材料的使用推動了這一趨勢的進一步發(fā)展。本文闡述了纖維怎樣與塑料更有效地復(fù)合。

采用商業(yè)有限元軟件msc.nastran,運用簡單的shell單元對復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)蒙皮和加強筋進行模擬,預(yù)測復(fù)合材料格柵結(jié)構(gòu)名義縱向拉伸強度/模量,彎曲強度/模量。計算結(jié)果表明,隨著復(fù)合材料格柵中肋高度的增加,名義彎曲強度/模量和拉伸強度/模量均有下降趨勢。

通過共價接枝法制備了修飾碳納米管(m-mwcnts)——羧基化多壁碳納米管(mwcnts-cooh)、二氨基二苯基甲烷修飾碳納米管(mwcnts-ddm)、硼酸化碳納米管(mwcnts-borate).采用原位聚合法制備了硼酚醛樹脂基復(fù)合材料.研究了修飾碳納米管對硼酚醛樹脂基復(fù)合材料力學性能和硬度的影響.結(jié)果表明:修飾碳納米管對復(fù)合材料的彎曲強度、沖擊強度均有較大改善,當修飾碳納米管摻量為0.5%(質(zhì)量分數(shù))時,復(fù)合材料的彎曲強度均增加120%以上,沖擊強度均提高60%以上;復(fù)合材料硬度隨著修飾碳納米管摻量的增加而不斷增大;mwcnts-borate對復(fù)合材料各項性能的改善效果最大.

采用電導率、黏度和表面自由能測量研究了酚醛-乙醇體系在電解銅粉表面的吸附行為,結(jié)果表明:作為溶劑的乙醇與酚醛樹脂在銅粉表面形成競爭性吸附,而且乙醇被優(yōu)先吸附。為了進一步了解吸附對復(fù)合材料性能的影響,采用熱壓成型方法制備了以質(zhì)量百分比為35%和60%酚醛樹脂體系為基體的高分子復(fù)合材料,其力學性能測試表明,高濃度酚醛樹脂溶液,有利于樹脂分子在銅粉表面吸附,成型后樹脂與銅粉界面結(jié)合好,制品機械強度高。