黄智彬
,
李刚
,
李鹏
,
于运花
,
刘海洋
,
贾晓龙
,
杨小平
复合材料学报
介绍了一种聚砜纳米纤维增韧碳纤维/环氧树脂复合材料的新方法.无规取向的纳米纤维通过静电纺丝直接将纳米纤维接收于碳纤维/环氧树脂预浸布上.实现增韧复合材料的目的.探讨了混合溶剂(丙酮、DMAC)配比和聚砜纺丝溶液浓度对纳米纤维直径及分布的影响,测试了不同含量的聚砜纳米纤维增韧复合材料的Ⅱ型层间断裂韧性(GⅡC),并同相等含量的聚砜溶剂法膜增韧复合材料性能进行了比较.在聚砜质量分数分别为1%、3%、5%的情况下,纳米纤维增韧复合材料的GⅡC分别增加54%、130%、177%,高于溶剂法膜增韧的复合材料.微观结构照片表明,纳米纤维增韧复合材料中,相分离后的聚砜小球贯穿于整个复合材料层间,而且呈现无规取向分布的海岛结构.增韧后复合材料的层间剪切强度(ILSS)都有略微的减小,溶剂法膜增韧后ILSS减小更明显.DMTA试验表明,与溶剂法膜相比较,纳米纤维与环氧树脂基体的相容性更好.
关键词:
聚砜
,
纳米纤维
,
树脂基复合材料
,
断裂韧性
,
层间剪切强度
于运花
,
曾玮
,
李默宇
,
隋刚
,
杨小平
,
郭晓东
,
陈孝鹏
,
陈世乐
复合材料学报
以碳纤维缠绕复合材料NOL环为研究对象,建立了一种研究碳纤维缠绕复合材料的壳体或压力容器在存贮和使用过程中湿热性能的加速老化方法.将复合材料NOL环分别浸泡在35℃、55℃、65℃和75℃蒸馏水中,研究其吸湿特性、动态力学性能以及静态力学性能的变化.结果表明,根据NOL环的吸湿特性,其吸湿过程可分为3个阶段:固有自由体积控制扩散吸湿阶段;分子链松弛控制吸湿阶段;界面破坏及裂纹扩展控制吸湿阶段.当湿含量达到1 wt%左右时,复合材料进入界面破坏吸湿阶段,性能明显下降,剪切强度和弯曲强度保留率约为75%和67%,Tg下降了20℃.该结果可为碳纤维缠绕复合材料壳体或压力容器的存贮寿命的预测与评价提供重要依据.
关键词:
NOL环
,
湿热老化
,
碳纤维
,
环氧树脂
,
纤维缠绕
林松
,
卫彦
,
孙蔚
,
隋刚
,
于运花
,
李鹏
,
杨小平
,
邓旭亮
,
马琦
复合材料学报
采用不同浓度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)丙酮溶液对玻璃纤维进行表面处理, 并对不同处理条件下的玻璃纤维表面化学组成、PMMA的吸附量及齿科树脂基复合材料的力学和界面性能进行了分析和测试. 结果表明, 经过表面处理, 玻璃纤维表面吸附上PMMA, 且吸附量随PMMA溶液浓度的增大而增大. 控制玻纤表面吸附的PMMA质量分数在1%左右, 可以设计其与齿科树脂形成半互穿网络结构的良好界面. 与未处理的玻纤复合材料相比, 用质量分数为5%的PMMA溶液处理的玻纤/光固化树脂基复合材料的弯曲强度提高29. 6%, 弯曲模量提高30%, 可以作为一种齿科修复用的新型生物复合材料应用.
关键词:
玻璃纤维
,
表面处理
,
预浸渍
,
半互穿网络结构
,
界面性能
周同悦
,
于运花
,
陈伟明
,
杨小平
,
顾雪林
,
常德友
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.05.002
通过模拟抽油杆在井下作业的腐蚀条件,研究了抽油杆用碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料(CF/VE)在65℃3%(质量分数)的NaCl溶液中的电化学腐蚀状态,进行了与抽油杆接头合金的偶合实验,并结合湿热老化行为分析了偶合作用对于复合材料的吸湿性、静态和动态力学性能的影响.结果表明,CF/VE复合材料在极化体系中会在其表面发生阴极吸氧反应和以OH浓度为主要影响因素的阳极反应.偶合作用对于复合材料的影响主要在于其对复合材料吸湿性的轻微促进,以及由OH-对复合材料界面的破坏作用所导致的复合材料相关性能的下降.
关键词:
碳纤维
,
乙烯基酯树脂
,
复合材料
,
电化学
,
腐蚀
周同悦
,
于运花
,
陈伟明
,
王莉莉
,
杨小平
高分子材料科学与工程
结合乙烯基酯树脂(VE)浇注体在65℃和95℃蒸馏水中的湿热老化行为,对其炭纤雄复合材料(CF/VE)的吸湿性、静态和动态力学性能进行了对比分析.结果表明,根据VE浇注体的吸湿特性,可将其复合材料的吸湿过程划分为基体吸温为主和界面吸湿为主的两阶段;VE浇注体与其复合材料的弯曲强度的下降趋势一致,均与吸湿率的增加趋势相对应,但VE浇注体的弯曲模量下降较复合材料明显;VE浇注体及其复合材料玻璃化转变温度(Tg)的变化均随时间的延长而降低,并随吸湿达饱和而保持在一定值,但两者内耗峰的变化趋势刚好相反.
关键词:
乙烯基酯树脂
,
炭纤维复合材料
,
湿热
,
老化
何纯磊
,
于运花
,
李晓超
,
杨小平
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2012.02.006
以T700-CF/828+ TDE-85复合材料为研究对象,分别在160℃、180℃和200℃下对其进行了60天的加速热氧老化,研究了老化过程中复合材料的失重率、力学性能、玻璃化转变温度以及化学结构的变化,分析了其热氧老化机理.用TG法研究了该复合材料的热解动力学,应用Flynn-Wall-Ozawa法计算热解平均活化能(E=92.98kJ/mol),并用热解动力学参数预测材料的寿命.
关键词:
碳纤维
,
环氧树脂
,
复合材料
,
热氧老化
,
使用寿命
张铭
,
王成忠
,
武德珍
,
于运花
,
杨小平
高分子材料科学与工程
使用双酚A型环氧乙烯基酯树脂(VER)与双酚F型环氧树脂(EP)同步固化的方法对环氧树脂进行增韧改性.研究了共混体系的固化反应过程、力学和热性能以及形态结构.结果表明,当环氧树脂与乙烯基酯树脂的质量比为90∶10时,所得到的树脂体系在韧性提高的同时,耐热性能(Tg)也有明显的提高,获得了一种兼具韧性和耐热性能的树脂基体.
关键词:
环氧树脂
,
环氧乙烯基酯树脂
,
互穿网络
,
耐热性
,
增韧
李建国
,
王成忠
,
于运花
,
杨小平
高分子材料科学与工程
采用非等温DSC法研究了适合于拉挤工艺的乙烯基酯树脂体系固化反应动力学,用Kissinger方程和Crane方程求得树脂体系固化反应的表观活化能为68.3 kJ/mol,反应级数为0.918.通过活化能与固化放热量的对比与实验观察,发现在拉挤工艺初期存在温升现象,常规数学模型难以模拟拉挤初期的热量平衡;通过基于非等温DSC法的固化度分析,认为高效的拉挤工艺通常会伴随低的固化度,并从树脂配方体系和工艺方面提出了解决方案.
关键词:
乙烯基酯树脂
,
动力学
,
拉挤
,
热量平衡
李晓超
,
隋刚
,
李鹏
,
于运花
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2012.02.007
本文通过对多壁碳纳米管进行酸化、酰氯化和氨基化处理,然后与活性稀释剂进行预反应,制备出了一种具有反应活性的碳纳米管.将0.5wt％的活性碳纳米管分散到环氧树脂中,通过湿法缠绕工艺制备出T700碳纤维/环氧树脂多尺度复合材料NOL环.实验结果表明,活性碳纳米管的加入能够显著降低树脂的表面能而对黏度影响不大；同时复合材料NOL环的拉伸强度、模量、断裂伸长率和层间剪切强度分别提高了8.9％、12.2％、1.8％和17.0％；树脂与纤维的界面黏结得到明显改善；复合材料玻璃化转变温度提高了16℃.
关键词:
活性碳纳米管
,
环氧树脂
,
T700碳纤维
,
多尺度复合材料
,
浸润性能
毛亚琴
,
于运花
,
张荣成
,
武德珍
,
杨小平
高分子材料科学与工程
采用单向炭纤维增强树脂(简称CFRP)拉挤复合材料,通过在线检测单向CFRP复合材料在受拉伸应力作用下电阻随时间的变化,并借助扫描电镜和红外热像分析仪对复合材料的破坏行为进行观测.结果表明,CFRP复合材料在受力过程中,当拉伸速度较快时,试样的体积电阻随应力增加持续降低,在试样断裂前降至最低,但在试样断裂瞬间急剧增加;当拉伸速度较慢时,拉伸前期的电阻随应力增加不断降低,在断裂发生前电阻发生较大幅度的振荡.通过扫描电镜和红外热像无损检测技术佐证,电阻的变化可反映CFRP复合材料在拉伸过程中发生的内部结构变化,具有结构健康监控的特征.
关键词:
炭纤维增强树脂
,
纵向体积电阻
,
拉伸破坏行为
,
红外热像无损检测
,
结构健康监测
