中溫固化樹脂玻璃布復(fù)合材料性能研究

本文介紹了浸漬方法、浸漬參數(shù)、樹脂粘度及層壓板纖維體積含量對(duì)環(huán)氧樹脂/玻璃布拉伸剪切性能的影響

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料簡(jiǎn)稱frp,這種材料中有較大的強(qiáng)度和較良好的耐久性,這是其他材料都無法比擬的.碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料相比其他材料具有較好的耐高溫、耐腐蝕、質(zhì)量輕等特點(diǎn).文章對(duì)玻璃纖維布及碳纖維布增強(qiáng)酚醛環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能進(jìn)行了研究.

采用高溫模壓成型法制備環(huán)氧樹脂(ep)/玻璃布/氮化硼(bn)導(dǎo)熱復(fù)合材料。探討了bn用量和偶聯(lián)劑處理對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能、導(dǎo)熱性能和介電性能等影響。結(jié)果表明:當(dāng)w(bn)=15%時(shí),復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度較高;導(dǎo)熱性能隨著bn用量的增加而增大;當(dāng)w(bn)=25%時(shí),改性復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為0.9012w/(m.k),此時(shí)復(fù)合材料仍保持較低的介電常數(shù)和介電損耗。當(dāng)bn用量相同時(shí),偶聯(lián)劑表面處理可有效改善復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能。

玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料老化性能研究 ① 孫博李巖 （同濟(jì)大學(xué)航空航天與力學(xué)學(xué)院，上海200092） 摘要本研究采用先進(jìn)的熱壓罐成型工藝制備玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料，依據(jù)航空 用復(fù)合材料所處環(huán)境及加速老化的標(biāo)準(zhǔn)，模擬了濕熱老化環(huán)境、鹽水環(huán)境、堿溶液環(huán)境這三種 加速老化環(huán)境，分析了不同環(huán)境對(duì)復(fù)合材料吸水性能的影響，研究三種環(huán)境下材料物理性能和 力學(xué)性能的變化規(guī)律，分析了材料剪切強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量隨老化時(shí)間的變化關(guān)系，對(duì)不 同環(huán)境不同老化時(shí)間材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)而嘗試對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的 降解機(jī)理進(jìn)行分析。 關(guān)鍵詞玻璃纖維復(fù)合材料；吸水；耐久性；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 人類使用材料有著悠久的歷史，在使用過程中材料的行為及規(guī)律是當(dāng)今材料科學(xué)研究中的一個(gè)重 要的組成部分。復(fù)合材料憑借其高模量、高強(qiáng)度、低密度的性能特點(diǎn)使得它

研究了旨在提高硅橡膠／玻璃布粘接性能的玻璃布表面處理及硅橡膠／玻璃布復(fù)合材料在寬廣溫度范圍（－１００～＋１００℃）的力學(xué)性能。結(jié)果表明，ｋｈ５５０／ａ１５１和間苯二酚／ａ１５１是玻璃布的有效表面處理劑；經(jīng)玻璃布增強(qiáng)后可大幅度提高硅橡膠力學(xué)性能；復(fù)合材料低溫性能受硅橡膠低溫性能的影響顯著。

采用真空灌注工藝(vari)制備了高性能環(huán)氧樹脂/碳纖維復(fù)合材料,并進(jìn)一步研究了該樹脂基復(fù)合材料的基本力學(xué)性能,濕熱環(huán)境性能及沖擊損傷性能。結(jié)果表明:該復(fù)合材料制造成本低,力學(xué)性能良好、耐濕熱環(huán)境性能優(yōu)異,達(dá)到韌性級(jí)復(fù)合材料的水平。

采用真空輔助模壓方法制備了高強(qiáng)玻璃布(sw220)/聚酰亞胺(bmp350)復(fù)合材料,對(duì)該復(fù)合材料常溫和高溫條件下的熱、力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,常溫下sw220/bmp350復(fù)合材料具有較高的彎曲和拉伸強(qiáng)度,200℃下復(fù)合材料的強(qiáng)度保持率大于65%,平均熱膨脹系數(shù)約為(6～8)×10-6k-1;dma測(cè)試表明玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值tg=375℃。

為了改善氰酸酯樹脂基復(fù)合材料的層間性能,研究了不同類型晶須材料,即硼酸鋁晶須、鈦酸鉀晶須和硫酸鈣晶須對(duì)氰酸酯樹脂的增韌改性作用,并探討了硼酸鋁晶須對(duì)氰酸酯樹脂/玻璃纖維布復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐濕熱性的影響.研究結(jié)果表明:3種晶須材料均可顯著提高氰酸酯樹脂的彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度,硼酸鋁晶須改性效果最佳;硼酸鋁晶須添加到氰酸酯樹脂/玻璃纖維布復(fù)合材料中,復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度和彎曲性能大幅增強(qiáng),耐濕熱性能明顯提高.sem分析表明:晶須在材料破壞過程中,能起到"錨釘"和阻止微裂紋擴(kuò)展的作用,是氰酸酯樹脂的韌性以及復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度得到改善的主要原因.

本文在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，研究了下玻璃布／環(huán)氧復(fù)合材料的蠕變損傷行炒?？紤]到材料剪切屈服效應(yīng)，對(duì)ｋａｃｈａｎｏｖ－ｒａｂｏｔｎｏｖ理論引入了附加項(xiàng)，得到了材料的損傷演化方程和蠕變表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：沿纖維方向材料的蠕變量很小，可略而不計(jì)。沿其它方向加載時(shí)，由于基體參予承載，蠕變十分明顯。當(dāng)剪切應(yīng)力在其強(qiáng)度極限的４５％￣６０％范圍內(nèi)時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定，和本文理論曲線吻合。

樹脂基復(fù)合材料以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模等特性廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋工業(yè)等領(lǐng)域。本文介紹了近年來國(guó)內(nèi)外關(guān)于樹脂基復(fù)合材料耐海水性能的研究進(jìn)展。從纖維、基體和界面三個(gè)方面分析了復(fù)合材料耐海水腐蝕原理,綜述了溫度、浸泡時(shí)間和孔隙率等因素對(duì)復(fù)合材料耐海水性能的影響,最后提出了改善復(fù)合材料耐海水性能的途徑。

采用掃描電鏡(sem)、透射電鏡(tem)、x射線光電子能譜(xps)儀和nol環(huán)等方法,對(duì)納米tio2在環(huán)氧樹脂(ep)體系中的分散效果、炭纖維表面狀態(tài)及復(fù)合材料性能等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明:采用高速剪切與超聲波復(fù)合分散工藝,可以將納米tio2均勻分散在ep體系中;當(dāng)w(納米tio2)=2%～3%時(shí),納米tio2/ep澆鑄體的最大拉伸強(qiáng)度為112mpa、最大彎曲強(qiáng)度為175mpa和最大tg為141.9℃;納米tio2可以有效改善炭纖維與ep基體間的界面結(jié)合力,形成較理想的界面相,制成的復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能,其拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和剪切強(qiáng)度分別為2.15gpa、117gpa和49.9mpa。

采用硅烷偶聯(lián)劑kh550和鈦酸酯偶聯(lián)劑ndz201處理苧麻纖維,分析了處理前后苧麻纖維的回潮率變化,以及苧麻增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在改性前后的力學(xué)性能變化。結(jié)果表明隨著偶聯(lián)劑濃度的增加,苧麻纖維回潮率降低,并且復(fù)合材料的力學(xué)性能得到不同程度的提高。

將廢舊印制線路板回收非金屬粉與環(huán)氧樹脂混合制備得到了不同非金屬粉含量的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。研究表明:隨著非金屬粉的加入,環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度得到了顯著提高,降低了復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù),同時(shí)環(huán)氧復(fù)合材料的絕緣性沒有惡化。采用非金屬回收粉填充環(huán)氧樹脂復(fù)合材料是一種可行的廢舊線路板回收利用方式。

用環(huán)氧樹脂改性氰酸酯樹脂,對(duì)改性樹脂體系進(jìn)行了ir、dsc、tga分析,研究了樹脂的澆鑄體和玻璃布層壓板的幾項(xiàng)主要性能

采用硝酸釹對(duì)空心玻璃微珠進(jìn)行了表面改性,通過熔融共混擠出的方法,制備了空心玻璃微珠(hgb)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的hdpe/hgb復(fù)合材料。研究了空心玻璃微珠對(duì)復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和結(jié)晶性的影響。結(jié)果表明,經(jīng)過硝酸釹表面改性的hgb與hdpe的相容性較好;隨著hgb用量的增加,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度均表現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì),斷裂伸長(zhǎng)率和沖擊韌性逐步下降。結(jié)晶研究發(fā)現(xiàn),hgb的加入提高了hdpe的結(jié)晶度,hgb用量低于10%時(shí)可以提升hdpe的結(jié)晶速率。

采用熔融擠出成型方法制備了聚丙烯(pp)/玻璃微珠(gb)復(fù)合材料,研究了gb含量及粒徑對(duì)復(fù)合材料的性能與收縮率的影響。結(jié)果表明,隨gb含量的增加,復(fù)合材料的彎曲模量及熱變形溫度增加,但拉伸強(qiáng)度及收縮率下降,而流動(dòng)性與沖擊強(qiáng)度先增大后減少。同時(shí)也發(fā)現(xiàn),相比大粒徑而言,小粒徑gb對(duì)改善復(fù)合材料的性能更為有效,而且大小粒徑gb復(fù)配體系收縮率要小于各自體系的收縮率。

鍍鋁玻璃纖維_樹脂復(fù)合屏蔽材料電性能研究

采用含環(huán)狀結(jié)構(gòu)苯并惡嗪的中間體與環(huán)氧樹脂共混,加入適量催化劑,通過開環(huán)聚合,制得一種新型酚醛樹脂基玻璃布層壓板(mdapf1-egf),并用凝膠化時(shí)間、dta、tba等方法研究了樹脂的固化行為,討論了催化劑用量的影響,確定了較為合理的工藝條件。性能測(cè)試表明,由tga求得的固化樹脂的耐熱溫度為210℃;玻璃布層壓板在180℃的彎曲強(qiáng)度為270mpa,適用于耐高溫結(jié)構(gòu)材料。

研制了雙光纖bragg光柵（fbg）溫度/應(yīng)變傳感器,監(jiān)測(cè)二次后固化對(duì)樹脂傳遞模塑（rtm）成型復(fù)合材料的應(yīng)變自由溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、殘余應(yīng)變及熱膨脹系數(shù)的影響規(guī)律,并分析模具材料對(duì)熱膨脹系數(shù)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,二次后固化后,復(fù)合材料應(yīng)變自由溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別從189.0℃、189.4℃增加到200.2℃、204.0℃;外層殘余應(yīng)變從-597.7με下降至-671.5με;外層復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)從5.248×10^-6/℃下降為4.275×10^-6/℃,說明后固化可顯著提高復(fù)合材料性能。

本文主要介紹了具有較高韌性和阻燃性的中溫固化3233樹脂體系固化工藝的確定、樹脂體系玻璃化溫度及阻燃性能。并測(cè)試了3233樹脂／碳布復(fù)合材料的常溫、高溫及濕熱性能。

研究了用于雷達(dá)罩的改性雙馬來酰亞胺（ｂｍｉ）／ｅ－玻璃布復(fù)合材料板的介電性能、溫度對(duì)材料力學(xué)性能的影響以及耐熱性能，并采用波導(dǎo)法測(cè)定了改性ｂｍｉ／ｅ－玻璃布復(fù)合材料雷達(dá)罩的透波率。結(jié)果表明，這種材料能夠滿足雷達(dá)罩的介電性的耐熱性要求。

收集和研究用來增強(qiáng)的玻璃纖維種類和性能以及玻璃纖維增強(qiáng)的納米復(fù)合材料的物理特性,為玻璃纖維增強(qiáng)的納米復(fù)合材料框架性研究提供保證。