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防弹复合材料结构及其防弹机理

陈磊 , 徐志伟 , 李嘉禄 , 张刘飞 , 陈利 , 吴晓青 , 孙颖 , 陈光伟

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.11.022

探讨了弹块与防弹复合材料的作用机理,分析弹块在侵彻过程中复合材料吸能方式和破坏模式的变化,提出了防弹复合材料的结构设计概念.分别研究了单根纤维性能、织物结构、树脂性能、基体含量和复合材料界面粘接强度等因素对防弹性能的影响,并指出目前存在的不足,以期为今后防弹复合材料的结构设计提供借鉴.

关键词: 防弹复合材料 , 结构设计 , 破坏模式 , 织物结构 , 界面

超声波实时监测乙烯基酯树脂固化反应过程

陶博然 , 郭婵 , 李建新 , 吴晓青 , 何本桥 , 解孝林 , 曾繁涤

复合材料学报

采用超声波纵波透射法对乙烯基酯树脂固化反应过程进行了实时在线监测,准确测量了超声波在树脂体系中的传播速度及振幅衰减,研究了不同厚度树脂的固化反应过程及其储能模量和固化度的变化.实验显示,随着固化反应进行,超声波声速增加,振幅衰减先增大后降低.超声波声速变化与固化过程中体系力学性能的变化有关,通过声速与振幅衰减能实时获取体系的储能模量、凝胶时间及固化度.结果表明,超声波技术能够实时监测树脂体系的固化过程和性能变化,对树脂类复合材料的制备工艺和性能研究有重要的指导作用.

关键词: 超声波 , 透射法 , 乙烯基酯树脂 , 固化反应 , 固化度

超声波法表征纤维增强树脂基复合材料固化行为

陶博然 , 李建新 , 吴晓青 , 何本桥 , 杨涛 , 刘秀军 , 胡子军

复合材料学报

采用超声波法对乙烯基酯树脂、玻璃纤维/乙烯基酯树脂、碳纤维/乙烯基酯树脂3种体系的固化反应过程进行了实时监测,准确测量了超声波在3种体系中的传播速度及振幅衰减随体系同化反应时间的变化,研究了纤维对树脂体系凝胶时间、固化过程体积储能模量及反应活化能的影响.结果表明,玻璃纤维/树脂体系的反应活化能较纯树脂体系减小14%,同化速率加快;而碳纤维/树脂体系的反应活化能较纯树脂体系增大15%,固化速率较纯树脂体系慢.超声波技术能够实时在线监测并量化纤维/树脂复合体系的固化行为,为复合材料的制备工艺和性能研究提供了一种重要的量化手段.

关键词: 超声技术 , 乙烯基酯树脂 , 玻璃纤维 , 碳纤维 , 复合材料 , 固化

丙烯酸酯改性水性聚氨酯乳液的合成及性能研究

梁飞 , 吴晓青 , 刘苏宇 , 周彩元 , 卢媛

涂料工业 doi:10.3969/j.issn.0253-4312.2010.04.016

采用核-壳聚合法制备了丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA)乳液,通过红外、透射电镜、差示扫描量热法对乳液的形态及结构进行了表征;研究了聚合温度、引发剂种类及用量、丙烯酸酯加入量对乳液及涂膜性能的影响.结果表明:制备的为核壳型PUA复合乳液,当聚合温度在70～75 ℃,采用油溶性引发剂偶氮二异丁腈,用量为2.0%～2.5%时,可得到性能较佳的乳液,制得的PUA涂膜耐水性、稳定性以及力学性能有明显提高.

关键词: 丙烯酸酯 , 改性 , 水性聚氨酯 , 合成 , 性能

电子束辐照对碳纳米管结构及性能的影响

徐志伟 , 郭启微 , 王晓生 , 吴宁 , 吴晓青 , 陈利

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.12.020

对近年来电子束辐照碳纳米管(CNTs)的研究进展进行了评述,重点阐述了电子束辐照对CNTs的结构缺陷、管径、力学性能、电性能和场发射性能的影响,探讨了电子束辐照技术在CNTs切割和焊接方面的独特优势,并对辐照温度和人射电子能等条件对CNTs辐照效果的影响进行了分析.可以预期,采用电子束辐照处理CNTs仍将是未来一段时间研究的热点之一.

关键词: 电子束辐照 , 碳纳米管 , 结构缺陷 , 力学性能 , 电性能

三维编织预制件单胞模型的参数化

冯驰 , 吴晓青

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2007.02.003

应用Pro/E的3D实体建模功能建立了三维整体编织预制件的单胞模型,包括内部单胞、表面单胞和棱角单胞.模型中真实反映了纤维尺寸和纱线走向.基于编织工艺参数间的关系,在Pro/E中实现了参数化设计,不同编织角下的各种单胞模型可自动生成.作为三维编织预制件中的周期排列微观结构,参数化单胞的建立为进一步研究三维整体编织复合材料的性能提供了便于应用的理论分析模型.

关键词: 参数化单胞 , 内部单胞 , 表面单胞 , 棱角单胞 , Pro/E

短玻璃纤维、K2Ti6O13晶须改性酚醛泡沫的性能研究

宋寒 , 吴晓青

玻璃钢/复合材料

分别利用K2Ti6O13晶须、短玻璃纤维对酚醛泡沫(PF)进行改性,并制备了不同短玻璃纤维含量的酚醛泡沫,考察了不同改性方法对酚醛泡沫的表观形貌、力学性能和保温性能的影响.表观形貌结果表明,添加4％K2Ti6013晶须可以显著改变酚醛泡沫的表观形貌,使得泡孔更规则、均匀.力学性能测试表明,短玻璃纤维含量在8％以内,压缩强度和弯曲强度都随着短玻璃纤维含量的增加而增大;短玻璃纤维和短玻璃纤维/4％ K2Ti6O13晶须可以显著提高酚醛泡沫的压缩强度和弯曲强度,压缩强度和弯曲强度最高分别提高了126％和208％;加入短玻璃纤维稍稍提高了酚醛泡沫的导热系数,降低了酚醛泡沫的保温性能;加入相同量的短玻璃纤维,短玻璃纤维/4％K2Ti6O13晶须改性的酚醛泡沫相比于短玻璃纤维改性酚醛泡沫具有更高的压缩强度、弯曲强度和保温性能.

关键词: 酚醛泡沫 , 短玻璃纤维 , K2Ti6O13晶须

应用两步接枝法制备新型改性聚丙烯基吸油材料?

李绍宁 , 张迎东 , 崔莉 , 张越 , 杜晓 , 吴晓青

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.18.008

为了提高聚丙烯(PP)无纺布的吸油性能,通过在异丙醇/水混合酸性溶液中紫外辐照诱导的方法,成功将丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体接枝到 PP 基体上。考察了单体浓度、辐照时间等反应条件对聚丙烯无纺布接枝率的影响。利用衰减全反射红外光谱(FT-IR)、X射线光电能谱仪(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对接枝改性前后聚丙烯无纺布基体表面的化学组成和形貌结构进行了表征,并以原油为被吸附有机物考察了聚丙烯非织造布接枝前后的吸油性能。静态接触角测试表明接枝聚合改性处理后,PP无纺布的亲油性能显著增强。PP-g-(AA+MMA)的热稳定性通过差热分析(DTG )和差示扫描量热法(DSC)进行了表征。此外,改性处理后的聚丙烯无纺布基体的弹性势能也得到了显著提高。

关键词: 接枝聚合 , 甲基丙烯酸甲酯 , 聚丙烯无纺布 , 吸附性能 , 紫外辐照

RTM工艺中树脂流动管道的优化设计

刘金良 , 吴晓青

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2008.06.010

RTM工艺中,树脂在管道中的流动符合达西定律的条件为流体的层流运动且雷诺数小于1.本文通过改变RTM工艺中管道的出入口长度和直径大小,采用有限元法,对管道中树脂的流动进行模拟,得出出口的速度与雷诺数的关系式和常用管道中树脂的流动速度范围.结果表明,出口速度跟长度关系不大,但跟管道的直径比有关.当进口直径分别为6mm、10mm、16mm、20mm,出口段的直径分别为6mm、10mm、16mm时,速度的最大值分别为694.442mm/s、416.667 mm/s和260.414mm/s.

关键词: RTM , 雷诺数 , 树脂流动速度 , 数值模拟