王雪明
,
谢富原
,
李敏
,
张佐光
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.4.012
采用胶接共固化整体成型工艺制备了L形筋条,研究了模具配合、填充料、曲率半径、吸胶工艺等因素对L形筋条纤维密实和制造缺陷的影响规律,分析了缺陷形成机制.结果表明:厚度不均、架桥、富脂是L形筋条中存在的主要缺陷；采用软模辅助成型和加入适量填充料可改善筋条拐角区的压力分布,增大曲率半径和采用预吸胶工艺可降低拐角效应,从而可有效提高筋条纤维密实程度.
关键词:
复合材料
,
热压罐
,
加筋板
,
曲率半径
,
纤维密实
谢富原
,
王雪明
,
李敏
,
张佐光
复合材料学报
针对飞行器复合材料常用加筋板结构, 采用胶接共固化整体工艺成型T形加筋板. 采用自行建立的压力测试方法测试了T形加筋板在热压罐成型过程的压力分布, 通过吸胶量、筋条厚度的检测, 分析了树脂在筋条内的流动形式, 研究了树脂流动的影响因素及影响规律. 结果表明: 筋条不同部位明显存在压力分布不均, 在压力差作用下树脂发生明显的面内流动, 易产生富脂、厚度不均等缺陷, 导致筋条拐角较厚, 约是突缘和腹板厚度的1.1～1.4倍, 模具组合方案、曲率半径、填充料含量明显影响树脂面内流动和纤维密实程度.
关键词:
复合材料
,
热压罐
,
胶接共固化
,
加筋板
,
树脂流动
,
纤维密实
彭公秋
,
石峰晖
,
王迎芬
,
李国丽
,
郑洪亮
,
张宝艳
,
谢富原
新型炭材料
测试了不同规格T700级炭纤维的表面形貌和起毛量,设计和模拟预浸料制备过程中的炭纤维损伤实验,考察了预浸料制备过程中各关键环节的炭纤维力学性能,并测试了复合材料基本力学性能和观察了复合材料90°拉伸破坏试样断面形貌,最后结合上述实验结果对T700级炭纤维复合材料基本力学性能进行了对比与分析。结果表明,A-3K和A-12K炭纤维表面粗糙度大,炭纤维与树脂基体机械锚定力大,可在一定程度上提高复合材料界面黏结性能；T700SC-12K炭纤维表面光滑,准直度较高,耐磨性最好,预浸料制备过程中炭纤维损伤最小,炭纤维性能转化率最高,T700SC-12K/QY9611复合材料0°拉伸强度最高；A-12K/QY9611复合材料界面性能与A-3K/QY9611复合材料相当,但拉伸性能略低。
关键词:
T700级炭纤维
,
预浸料
,
复合材料
,
力学性能
彭公秋
,
杨进军
,
曹正华
,
谢富原
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.2.009
利用热熔法预浸料,采用热压罐固化工艺制备了T700S/QY8911复合材料.首先考察了QY8911双马树脂的黏温特性,然后通过表面张力与接触角测定、界面剪切强度测试、吸湿前后玻璃化转变温度测定、复合材料基本力学性能测试及断口形貌分析等方法综合考察了T700S/QY8911复合材料的界面匹配性.结果表明:QY8911树脂在较长的温度和时间范围内具有较低黏度,T700S/QY8911预浸料具有优异的预浸料工艺适用性,其最佳制备温度为90～110℃.T700S/QY8911复合材料界面剪切强度在高温下具有较高的保持率,浸泡360h后的Tg仅比干态下降了19℃,干态/150℃,湿态/20℃及湿态/150℃下层间剪切强度、弯曲强度及弯曲模量保持率均大于50%,且层剪破坏试样纤维与树脂结合紧密.实验结果表明,T700S/QY8911复合材料具有良好的界面匹配性.
关键词:
复合材料
,
界面
,
玻璃化转变温度
,
湿热性能
罗云烽
,
杨喆
,
肈研
,
谢富原
材料科学与工艺
采用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）等测试方法表征了上浆/未上浆国产T700级（ MT700）碳纤维的表面特性，并通过单丝断裂实验测试了单丝复合体系微观界面剪切强度（ IFSS），在此基础上研究了碳纤维表面特性对单丝复合体系微观界面性能及其耐湿热性能的影响。研究表明：MT700碳纤维表面上浆剂改善了纤维/基体微观界面强度及其耐湿热性能；湿热环境对复合材料的微观界面性能影响显著，尤其是造成纤维/基体间的化学键合作用破坏，去湿后部分界面性能可恢复。
关键词:
复合材料
,
碳纤维
,
单丝断裂测试
,
界面
,
上浆剂
,
湿热
罗云烽
,
李阳
,
肇研
,
谢富原
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.09.014
采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)等测试方法表征了两种国产上浆/去浆T800级炭纤维的表面特性,并通过单丝断裂实验测试了单丝复合体系微观界面剪切强度(IFSS),在此基础上研究了炭纤维表面特性对单丝复合体系微观界面性能及其耐湿热性能的影响.结果表明:去浆后炭纤维表面含氧活性官能团含量降低,粗糙度增加,与基体树脂的界面结合强度增大;湿热环境对复合材料的微观界面性能影响显著,尤其是破坏了纤维/基体间的化学键合作用,但去湿后部分界面性能可恢复.
关键词:
T800炭纤维
,
复合材料
,
界面
,
上浆剂
,
湿热
王迎芬
,
彭公秋
,
李国丽
,
谢富原
,
刘勇
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150420
为了研究T800H碳纤维的表面特性及其与BA9918树脂的界面匹配性，分别采用SEM、AFM、XPS和TGA对T800H碳纤维表面形貌、表面化学特性以及碳纤维上浆剂热稳定性进行表征，测试了T800H／BA9918复合材料湿热处理前后0°压缩强度、90°拉伸强度和层间剪切强度，并得到了其在湿热处理前后的开孔压缩和冲击后压缩性能。测试发现T800H碳纤维表面有明显的沟槽，有利于表面机械啮合作用；T800H／BA9918复合材料经29 J能量冲击后压缩强度为314 MPa；在130℃湿态环境下其0°压缩强度和层间剪切强度保持率高于58％，开孔压缩强度保持率高于60％。试验结果证明T800H碳纤维与BA9918树脂具有良好的界面匹配性，T800H／BA9918复合材料具有优异的耐湿热性能。
关键词:
T800H碳纤维
,
复合材料
,
力学性能
,
湿热处理
彭公秋
,
杨进军
,
曹正华
,
谢富原
材料导报
从碳纤维、树脂基体、界面3个层次对碳纤维增强树脂基复合材料的界面研究进行了综述,重点介绍了碳纤维表面特性表征及改性方法、树脂基体特性及改性方法和界面分析表征手段,由此提出了纤维/树脂界面的研究路线,简要分析了复合材料界面研究的前景与趋势.为了实现纤维/树脂界面的良好匹配,充分发挥碳纤维复合材料的性能优势,需完善界面表征手段、明确界面微观性能与复合材料宏观性能的关系、深化研究界面对复合材料湿热性能及失效模式的影响等.
关键词:
碳纤维
,
增强树脂
,
界面
,
性能
,
复合材料
