王海珍
,
颜晨
,
王兴波
,
宋秋香
,
杜微
,
贾智源
,
和陈淳
玻璃钢/复合材料
本文通过设计11组碳/玻混杂纤维复合材料(HFRP)样条的拉伸对比实验,分析研究CF与GF的不同混杂比对复合材料拉伸性能的影响.结果表明,随着玻璃纤维中加入碳纤维相对体积分数的增大,其拉伸强度和模量也随之增大,断裂延伸率随之降低.通过理论计算,50m长风电叶片主梁帽采用碳/玻混杂复合材料比采用纯玻纤其重量可降低10％～60％,成本将提高150％～310％,而相对于整支叶片重量可降低4％ ～ 22％,相对于整机其整体成本相当甚至降低.
关键词:
碳/玻混杂复合材料
,
拉伸性能
,
风电叶片
,
主梁帽
,
减重
贾智源
,
关晓方
,
王战坚
,
侯博
,
李炜
玻璃钢/复合材料
风电叶片用单向复合材料的单层厚度是非常重要的设计参数,不准确的设计取值将使得风电叶片的主梁帽和腹板粘接厚度超差,叶片结构寿命大幅度降低.本文系统地研究了两种典型的风电叶片用单向复合材料的厚度变化规律,发现单层厚度主要受原材料种类、铺层数的影响,而一些典型的工艺参数如真空度、温度等则影响很小.研究还发现总厚度与层数存在线性关系,可以用数学模型描述.此项研究为合理使用原材料进行叶片设计打下了良好的基础.
关键词:
单层厚度
,
单向复合材料
,
风电叶片
,
真空导入工艺
贾智源
,
宋秋香
,
王海珍
,
陈淳
,
薛忠民
玻璃钢/复合材料
研究了一种用于碳纤维复合材料真空灌注成型的环氧树脂体系的流变特性,根据对等温粘度曲线的数据拟合分析,建立了粘度模型,并通过对模型参数的数据拟合推广到其他等温条件下使用.与常规玻纤用环氧树脂相比,该树脂具有显著增加的低粘度平台时间.流变模型的预测与实验结果具有良好的一致性.通过所建立的模型预测此种环氧树脂用于碳纤维真空灌注成型的最佳温度区间在50 ～ 70℃之间,为碳纤维复合材料结构件真空灌注成型成功奠定了基础.
关键词:
环氧树脂
,
碳纤维
,
真空灌注成型
,
流变特性
,
工艺窗口
牟书香
,
贾智源
玻璃钢/复合材料
本文研究了不同温度下RIM145树脂的粘度和适用期,分析了不同温度下RIM145树脂和碳纤维单丝之间的浸润性;并以碳纤维单向布为增强材料,采用真空辅助灌注成型工艺制备了碳纤维增强环氧树脂(CF/EP)复合材料,研究了复合材料的力学性能,对层间剪切试样剖断面形貌进行了SEM分析,并研究了使用VAP单向透气膜辅助真空灌注成型工艺对CF/EP复合材料厚制件灌注质量的影响.研究结果表明,RIM145树脂基体在50 ～ 70℃粘度低、适用期长且树脂与碳纤维单丝之间的浸润性良好,适用于CF/EP复合材料的真空辅助灌注成型工艺;灌注的CF/EP具有良好的力学性能,树脂和纤维具有中等粘结强度界面,采用VAP单向透气膜辅助真空辅助灌注成型工艺可降低CF/EP复合材料的孔隙率.
关键词:
碳纤维
,
环氧树脂
,
液体成型
,
复合材料
侯博
,
贾智源
,
曾帅
,
李炜
玻璃钢/复合材料
风电叶片主梁帽通常采用单向经编织物,通过真空导入成型复合材料.由于真空导入工艺的特点以及织物参数的影响,都会对叶片设计带来一定的困难.选用国内外四种常用单行玻纤织物,研究了复合材料成型工艺和织物参数对复合材料厚度的影响.研究发现单向复合材料厚度与层数存在线性关系,而工艺参数对厚度影响不明显,织物参数对复合材料厚度有明显的影响.研究将为风电叶片设计提供一定支持,并为玻纤企业生产工艺参数调整提供了一定的借鉴意义.
关键词:
厚度
,
单向复合材料
,
单向玻纤织物
,
风电叶片
,
真空导入工艺
曾帅
,
贾智源
,
侯博
,
孙昊
,
李炜
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150417.006
采用不同混杂比的碳纤维-玻璃纤维层内经向混编单轴向织物制备了混杂纤维增强环氧树脂复合材料,研究了不同混杂结构和不同混杂比的碳纤维-玻璃纤维/环氧树脂复合材料拉伸性能的变化及破坏形式.0°拉伸结果表明:同种混杂织物的不同混杂结构中,碳纤维相对集中的完全对齐结构强度最高,不同混杂比织物的完全对齐结构强度相当;碳纤维-玻璃纤维/环氧树脂复合材料的模量遵循混合定律.90°拉伸结果表明:纤维与树脂间的界面结合强度为碳纤维/树脂＞玻璃纤维/树脂,碳纤维-玻璃纤维/环氧树脂复合材料的强度、模量与材料厚度方向上界面的不同形式(单一或交替界面、碳纤维或玻璃纤维的分布位置等)有关,与碳纤维的含量基本无关.
关键词:
碳纤维
,
玻璃纤维
,
纤维混杂
,
复合材料
,
铺层结构
,
拉伸性能
马腾
,
贾智源
,
关晓方
,
刘世扬
,
李炜
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160630.003
本文研究了相同铺层方式下不同混杂比对单向碳-玻(碳纤维-玻璃纤维)层间混编复合材料的0°压缩和弯曲性能的影响.以碳-玻层间混编形式向纯玻纤织物中混入碳纤维,对复合材料的0°压缩强度、0°压缩模量、弯曲强度和弯曲模量均有一定的提高作用,三种碳纤混杂比不同的复合材料0°压缩强度较纯玻纤结构分别提高了22.72 ％、26.95％、11.43％,混杂比不同所导致的试样破坏程度也各不相同.混杂复合材料0°压缩模量随碳纤含量增加逐渐增大.三种碳纤混杂比复合材料弯曲强度基本一致,而弯曲弹性模量随碳纤含量增加逐渐增大.
关键词:
碳-玻混杂复合材料
,
0°压缩性能
,
弯曲性能
,
混杂比
,
碳纤维
贾智源
,
关晓方
玻璃钢/复合材料
系统分析了以降低风电叶片成本为目标开发的真空导入型聚氨酯树脂,分别进行了粘度特性、工艺窗口、固化特性和力学性能的分析.分析表明该树脂体系与常用环氧树脂体系相比具有初始粘度低、进胶速率大、韧性高和粘接性能好等优点,表现为灌注时间的缩短、层合板抗压缩性能和横向性能的提高.将这一树脂体系应用于风电叶片主承力结构的制造,通过提高纤维体积含量,可进一步降低叶片的生产成本.
关键词:
聚氨酯
,
真空导入
,
风电叶片
关晓方
,
贾智源
玻璃钢/复合材料
对四种高模玻纤分别进行了浸胶纱的拉伸性能、层合板的单层厚度及0°拉伸性能的研究,并对四种高模玻纤对工字梁刚度的影响进行了模型分析.四种高模玻纤具有相近的原纱拉伸模量,层合板在等纤维体积含量下具有相近的0°拉伸模量,但是在真空导入成型工艺中,由于单层厚度的差异导致纤维体积分数不同,从而具有不同的0°拉伸模量.在应用于同样铺层的工字梁时,单层厚度为0.78mm的高模玻纤层合板对应的工字梁刚度比单层厚度为0.83mm的高模玻纤层合板增加约6％.
关键词:
高模玻纤
,
风电叶片
,
主梁帽
,
纤维体积含量
关晓方
,
宋秋香
,
贾智源
玻璃钢/复合材料
应用流变仪和DSC分析技术,系统研究了促进剂含量对一种用于大型碳纤维复合材料结构件真空导入成型的环氧树脂体系的影响.对促进剂含量分别为0.5％、1.0％和1.5％的环氧树脂体系,分别进行了粘度特性、工艺窗口、固化特性和基本力学性能的分析.该树脂体系的最佳灌注温度并未随促进剂含量增加而变化,适用期、完全固化所需的温度和时间均随促进剂含量的增加而降低.增加促进剂含量可以降低固化温度,并保证浇铸体的力学性能基本不受影响,从而可以在普通模具中应用该环氧树脂体系.
关键词:
环氧树脂
,
流变特性
,
碳纤维
,
真空灌注
,
工艺窗口
