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
卢鑫
,
孙志杰
,
李超
,
顾轶卓
,
李敏
,
辛朝波
,
张佐光
复合材料学报
采用硅橡胶热膨胀工艺制备了碳纤维/双马树脂复合材料层板,通过自行设计的成型模具及树脂压力在线测试系统测试并分析了成型过程中热胀压力和预浸料铺层内树脂压力的变化规律,考察了工艺间隙和温度分布的影响,并通过显微观察分析了不同工艺条件下层板的密实状况.结果表明:采用树脂压力在线测试系统,可实现热膨胀工艺预浸料铺层内树脂压力的测试;工艺间隙和硅橡胶内的温度分布对树脂压力及硅橡胶的热胀压力有重要影响,在零吸胶工艺条件下,当工艺间隙设计合理时,凝胶前热胀压力和树脂压力的变化趋势及变化程度基本一致,固化层板纤维密实并且厚度均匀;通过增加恒温平台减小硅橡胶内部温差,可使热胀压力的增加速度减小.
关键词:
复合材料层板
,
热膨胀工艺
,
硅橡胶
,
预浸料
,
树脂压力
高聪
,
李敏
,
王娟
,
李艳霞
,
顾轶卓
,
孙志杰
,
张佐光
复合材料学报
使用KMnO4、NaOH、阻燃剂、硅烷对剑麻纤维进行表面处理.采用单丝拉伸和微脱粘方法分别测试了剑麻纤维的拉伸性能及其与改性丙烯酸酯、环氧树脂的界面性能,考察了吸湿水对剑麻纤维表面形貌、拉伸性能及其与树脂界面粘结的影响,分析了相应的破坏模式.结果表明,经过表面化学处理后剑麻纤维的拉伸强度和模量均有不同程度的下降,其中经KMnO4和硅烷处理后,纤维拉伸强度下降了44％,经NaOH处理后其拉伸强度降低了27％,阻燃剂处理对剑麻性能的影响不明显.表面化学处理还会降低剑麻纤维与改性丙烯酸酯的界面粘结强度,其下降的幅度与纤维拉伸强度下降程度不一致,阻燃剂处理的剑麻/改性丙烯酸酯的界面强度最低,仅为2.0 MPa,较未处理剑麻纤维复合体系下降了80％.经硅烷处理后,剑麻纤维的吸水率下降,吸水后其拉伸性能保留率高于未处理剑麻纤维.湿态条件下未处理剑麻纤维与环氧树脂的界面强度为6.6 MPa,高于硅烷处理剑麻/环氧树脂的界面强度,其断口形貌表明硅烷处理可导致微纤之间的弱粘结,从而降低了剑麻纤维自身及其与树脂的界面性能.
关键词:
剑麻纤维
,
化学处理
,
吸湿
,
界面
,
拉伸性能
刘小龙
,
顾轶卓
,
李敏
,
苏佳智
,
孙晶
,
孙志杰
,
张佐光
复合材料学报
针对树脂基复合材料层板热压罐成型工艺,采用薄膜压力传感器建立了密实压力在线测试系统,用于监测成型过程中复合材料所受密实压力的大小和分布.研究了密实压力测试系统在热压罐工艺条件下的适用性,在此基础上以该系统为测试手段,研究了热压罐工艺下L形碳纤维/环氧树脂复合材料层板的密实压力变化规律及模具形式的影响.结果表明:所建立的密实压力测试系统具有较高的准确性和动态响应性,能够测试高温条件及曲面位置的密实压力,满足复合材料热压罐成型过程中密实压力的在线测试要求;L形复合材料层板成型过程中拐角区与平板区的密实压力随热压罐压力增大而增加,但增加速度和最终大小不同,阳模成型时拐角区密实压力高于平板区,阴模成型时拐角区密实压力小于平板区和外加压力,表明曲面结构与平板结构的密实行为具有差异性.
关键词:
树脂基复合材料
,
热压罐工艺
,
层板密实
,
压力在线测试
,
曲面结构
李红彬
,
孙志杰
,
陈淳
,
邱桂杰
,
李敏
,
张佐光
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2007.05.006
本文研究了碳纤维频率选择表面(FSS)结构在雷达吸波复合材料的应用,考察碳纤维结构的尺寸及其在吸波材料中的位置,并首次探讨了不同形式的碳纤维FSS结构组合形式对吸波复合材料的影响.实验结果表明,在不添加任何吸波剂的情况下引入碳纤维FSS结构可提高材料的吸波性能.碳纤维结构的尺寸及其在吸波材料中的位置均对材料的吸波性能有不同程度的影响.含两层碳纤维结构材料的吸波性能要优于含单层碳纤维结构的复合材料.
关键词:
频率选择表面
,
吸波复合材料
,
碳纤维
,
吸波性能
杨中甲
,
张佐光
,
孙志杰
,
李敏
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.01.011
高强织物广泛应用于防刺领域.为了研究高强织物防穿刺作用特征与机制,自行设计了可调重量与高度的自由落体式实验装置,选用单刃刀、三棱刀、锥对芳纶与超高分子量聚乙烯纤维织物进行刺入实验,考察了冲击能量、刀具截面形状、刺入角度对穿刺作用的影响,研究了织物纤维种类、结构、叠层密度与织物防穿刺作用的关系,分析了刀具对高强织物穿刺作用的机制.结果表明,穿刺效果主要由能量的大小决定,受其速度、质量的组成比例影响较小;刀具的截面形状决定其穿刺织物时的剪切破坏与排挤破坏的组成形式;防刺材料的结构是影响其防穿刺性能的关键因素,同种材料不同结构织物抗排挤能力越强,织物对锥和单刃刀的防穿刺能力越强,对三棱刀的防穿刺能力变化不明显.
关键词:
三棱刀
,
单刃刀
,
锥
,
高强织物
,
穿刺作用
鲁博
,
张佐光
,
顾轶卓
,
李敏
,
孙志杰
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2009.04.017
本文采用平板法研究了一种双酚A型氰酸酯树脂的流变特性,通过恒温预固化的方法对其进行改性,并借助红外光谱、差示扫描量热法(DSC)和凝胶渗透色谱法(GPC)等手段分析了预固化对氰酸酯树脂化学结构的影响.在此基础上,针对S-2玻璃纤维/氰酸酯复合材料层板,采用热压机工艺考察了加压时机和预固化对层板成型质量的影响.研究结果表明,该氰酸酯树脂反应活性低且流动性高,热压工艺中树脂流动不易控制;预固化可使氰酸酯树脂发生一定程度的自聚反应,从而降低其流动性,可明显改善氰酸酯树脂的工艺性,提高了层板的成型质量.
关键词:
复合材料
,
热压工艺
,
流变特性
,
氰酸酯树脂
胡春华
,
杨春燕
,
刘庆存
,
孙志杰
,
马世宁
,
乔玉林
材料热处理学报
采用离子氮碳共渗与离子渗硫复合处理技术在45钢表面形成FeS固体润滑复合层,然后采用真空浸渍方法将纳米Al2O3和Fe3O4颗粒置入复合层的微纳孔隙中,制备成纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层.在10 ～60 N的载荷下,纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层表现出优良的减摩与耐磨性能.这是因为,一方面磨损表面生成的化学反应膜,起到了固体润滑和阻碍摩擦表面间金属直接接触的作用；另一方面在摩擦过程中,纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层中的纳米Al2O3和Fe3O4颗粒起到了“微纳滚珠”作用,微观上将“滑动摩擦”部分转变为“滚动摩擦”,且纳米颗粒预先置入复合膜层中,在摩擦过程中不易流失,延长了其“微纳滚珠”的作用,从而使其摩擦因数(载荷60 N时)及体积磨损量比涂抹纳米Al2O3/Fe3O4复合添加剂润滑的FeS固体润滑复合层分别降低了7.2％和50％.
关键词:
FeS固体润滑复合层
,
纳米Al2O3-Fe3O4
,
化学反应膜
,
减摩耐磨
,
润滑机理
