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碳纤维/环氧复合材料孔隙缺陷的工艺影响因素研究

陈超 , 张娅婷 , 顾轶卓 , 张华婷 , 仵剑 , 李艳霞 , 李敏 , 张佐光

玻璃钢/复合材料

针对复合材料热压工艺建立了一套可以研究孔隙形成规律的工艺实验模拟装置,采用该装置考查了成型压力、加压点、吸胶方式、试样厚度等因素对孔隙的影响.结果表明,所建立的研究方法可以获取孔隙与工艺因素的关联规律;对于MT300/603碳纤维/环氧预浸料,成型压力的增大与加压点温度的降低都可以降低孔隙率与孔隙尺寸,但压力对于孔隙率的消除效果更明显;孔隙消除机理中的树脂流动带出气泡起主要作用,而压力的压溃和排气作用起次要作用;铺层厚度对孔隙形成有明显影响.研究结果对于热压工艺复合材料孔隙缺陷的控制提供了重要的研究手段和实验依据.

关键词: 复合材料 , 热压工艺 , 预浸料 , 孔隙

阵列法制备连续碳纳米管纤维及其性能研究

李珊 , 赵静娜 , 贾晶晶 , 顾轶卓 , 李敏 , 张骁骅 , 李清文 , 张佐光

玻璃钢/复合材料

连续碳纳米管(CNT)纤维是由纳米级碳材料通过组装形成的微米级纤维材料.本文采用阵列纺丝法制备连续CNT纤维,通过改变纺丝工艺,考察了致密度、直径及捻角等组装参数对纤维内CNT的堆积排列结构、纤维的力学性能和电导性能的影响.结果表明,乙醇浸润可以明显提高CNT致密化程度,从而增强管间作用力,使得纤维力学及电学性能显著提升,拉伸模量、拉伸强度和电导率分别提高了121%、67%和26%;在纺丝过程中通过改变薄膜宽度调节纤维直径时,直径过小或过大都不利于提高纤维的力学性能,适中的直径在7至8μm时可以得到更高的CNT堆积密度,从而获得较高的拉伸性能;对于致密化程度较高的乙醇浸润CNT纤维,适度降低加捻程度并不显著影响纤维性能,为规模化连续制备提供了保证.

关键词: 碳纳米管纤维 , 阵列纺丝法 , 浸润 , 力学性能 , 电导率

含硝基噁二唑聚炔的合成及三阶非线性光学性能

刘天宝 , 汪新 , 彭艳芬 , 李敏 , 严永新 , 吴国志 , 苏新艳 , 徐洪耀

高分子材料科学与工程

设计合成了一种含硝基噁二唑功能基的聚炔材料。通过红外光谱(IR)和核磁共振(1H-NMR)对该聚炔化合物进行了结构表征。利用紫外光谱(UV-vis)和热重分析(TGA)对其性能进行了评价。TGA显示其热稳定性相对于单体有很大提高,UV-vis表明它在500 nm以上长波区吸收很弱。该聚炔化合物的非线性光学性能借助Z-scan技术进行研究,其χ(3)达3.25×10-11(esu)。与含烷基的同类聚炔比较,拉电子基团硝基有效地提高了含噁二唑聚炔的三阶非线性光学性能。

关键词: 聚炔 , 噁二唑 , 非线性光学 , 热稳定性

高铬铁基药芯焊丝不同堆焊工艺下的显微组织与性能研究?

王淑峰 , 谷明霞 , 白咸峰 , 周晓晓 , 迟静 , 李敏 , 赵健 , 侯帅帅

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.12.024

采用高铬铁基耐磨合金细粉做成药芯焊丝,分别用埋弧堆焊和等离子束堆焊方法制备耐磨试样,对试样的显微组织、硬度分布、耐磨性分别进行研究。实验表明:埋弧堆焊和等离子束堆焊组织具有较明显的区别,埋弧堆焊试样结晶定向性更好,晶粒更细化;埋弧堆焊涂层显微硬度平均值为791 HV0.2,等离子束堆焊涂层显微硬度平均值为774HV0.2,埋弧堆焊涂层的显微硬度分布更均匀;耐干砂磨粒磨损性能埋弧堆焊是等离子束堆焊的1.7倍。

关键词: 埋弧堆焊 , 等离子束堆焊 , 高铬铁基药芯焊丝 , 显微组织 , 耐磨性能

直接反应烧结法制备(Ba1-x Cax)(Ti0.85 Zr0.15)O 3陶瓷的微观结构和电性能研究

陈明丽 , 仇红 , 李敏 , 徐志军 , 初瑞清 , 马帅 , 姬万滨 , 李国荣

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.01.032

采用直接反应烧结法制备了(Ba1-x Cax )(Ti0.85 Zr0.15)O 3无铅压电陶瓷,分析了不同的 Ca 含量时陶瓷的晶相结构、微观结构、密度及电性能.结果表明,采用直接反应烧结法制备的(Ba1-x Cax )(Ti0.85 Zr0.15)O3无铅压电陶瓷具有纯的钙钛矿相结构;微观结构致密,晶粒大小比较均匀,陶瓷样品出现较大的直径收缩率(25%左右);随着 Ca 含量的增加陶瓷的居里温度略微降低,室温介电常数出现较大增加,压电常数变大,其中 x =0.15时压电性能最好,d 33为208 pC/N.

关键词: 直接反应烧结法 , BaTiO3基压电陶瓷 , 相结构 , 微观结构 , 电性能

无机盐先驱体溶胶-凝胶法制备Al2O3薄膜的研究

张勤俭 , 张建华 , 李敏 , 张勤河 , 毕进子 , 张代林 , 任升峰 , 胡玉景

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2002.03.006

用无机盐先驱体,溶胶-凝胶工艺在氧化铝基工程陶瓷上成功制备了Al2O3薄膜.用差热分析(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、二次离子质谱(SIMS)等手段对Al2O3薄膜的物相组成、表面和断面形貌及界面结构进行了分析.结果表明:制备的薄膜完整,内部无明显的宏观缺陷;Al2O3晶粒均匀,主要物相为α-Al2O3;基体中的元素在薄膜中有明显的扩散,有助于提高界面结合强度.

关键词: 无机盐先驱体 , 溶胶-凝胶法 , Al2O3薄膜 , 界面

碳含量对等离子束表面冶金铁基耐磨涂层的影响

王淑峰 , 刘志强 , 姬强 , 李惠琪 , 赵健 , 李建楠 , 迟静 , 李敏

材料热处理学报

制备了不同碳含量的等离子束表面冶金铁基耐磨涂层,采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计,对涂层的显微组织、物相组成、碳化物成分含量、显微硬度等进行了系统研究.结果表明:随碳含量由3.5%增加到5.0%,涂层物相组成基本一致,由(Fe,Cr)7(C,B)3、α-Fe组成;先析相(Fe,Cr)7(C,B)3由细小的针状或颗粒状逐渐变为条状到粗大的六边形等多种形态,(Fe,Cr)7(C,B)3碳化物的平均硬度由682.00 HV0.1增加到1227.79 HV0.1;涂层的平均硬度由616.57 HV0.1逐步增加到981.46 HV0.1.

关键词: 等离子束表面冶金 , 碳含量 , 铁基涂层 , 显微组织 , 显微硬度

锐钛矿型TiO2纳米线的水热法制备及其光电性能的研究

王艳慧 , 李澄 , 王加余 , 尹成勇 , 郑顺丽 , 李敏 , 胡玮 , 杜梦萍 , 王绮

材料开发与应用

利用水热技术制备了锐钛型的TiO2纳米线(TNWs),研究了不同的水热反应时间,水热反应温度以及所用碱的浓度对所制备的纳米线的形貌的影响.采用XRD技术和SEM技术对纳米线的成分及其形貌进行了表征.将TNWs与TiO2(P25)混合分散于水和乙醇的混合溶剂中,制得均匀稳定的浆体,涂敷于不锈钢基体表面,进行光电化学性能的测试,结果表明,当TNWs的掺杂量为5%(w)时,薄膜的光电性能最优.

关键词: 水热技术 , 锐钛矿型 , 二氧化钛 , 光电性能

溶胶-凝胶法制备SiO2溶胶正交试验的灰色关联分析

张勤俭 , 吴春丽 , 李敏 , 张勤河 , 秦勇 , 毕进子 , 张建华

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2001.03.012

采用灰色关联矩阵分析理论,阐述了制备SiO2溶胶正交试验的灰色关联分析方法,给出了其算法并编制了相关的程序.对溶胶主要制备因素HNO\-3∶TEOS\,H\-2O∶TEOS和E\-tOH∶T EOS(摩尔比)对溶胶胶凝时间的影响程度进行了研究,对实际的科研工作具有指导意义.

关键词: SiO\-2溶胶 , 灰色关联分析 , 正交试验

碳纤维/环氧界面相准静态纳米压痕表征方法分析

管培强 , 李艳霞 , 李敏 , 王冀 , 顾轶卓 , 孙志杰 , 张佐光

玻璃钢/复合材料

界面相作为纤维与树脂之间载荷传递的桥梁,其性质对整体复合材料力学性能和耐环境性能有直接影响.本研究用准静态纳米压痕技术对碳纤维T300/环氧E51体系的界面相模量进行测试分析.研究发现,当探针压入深度大于30nm以后,试样表面粗糙度对测试结果的影响可以忽略;同时,三种测试排点方式下的纳米压痕结果表明:纤维增强效应对载荷-压深曲线影响很大,由于压深和压痕间距较大,对于界面相宽度较小的碳纤维环氧复合材料体系,采用准静态纳米压痕技术不易得到其界面相的模量.

关键词: 碳纤维复合材料 , 界面 , 准静态纳米压痕

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