曾丽平
,
曹丽云
,
黄剑锋
,
郭申
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00475
采用原位合成与溶液共混的方法，制备了纳米羟基磷灰石(HA)-短切碳纤维（Cf）/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料, 研究了HA对HA-Cf/PMMA复合材料的力学性能和微观结构的影响. 采用万能材料试验机测试了HA-Cf/PMMA复合材料的力学性能，用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和红外吸收光谱仪(FT-IR)分析测试手段对材料的组成结构及断面的微观形貌等进行了测试和表征. 结果表明，采用卵磷脂改性后的HA纳米片与PMMA基体的界面结合性能得到了有效改善，显著提高了复合材料的力学性能；随着HA含量的增加，HA-Cf/PMMA复合材料的弯曲强度、拉伸强度、压缩强度、弯曲模量和拉伸模量均呈先增大后减小的趋势. 当HA含量在8wt%时，复合材料的力学性能最佳.
关键词:
纳米羟基磷灰石(HA)
,
bio-composites
,
mechanical properties
曾丽平
,
曹丽云
,
黄剑锋
,
郭申
,
张海
稀有金属材料与工程
采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维(C_((f)))增强纳米羟基磷灰石(HA)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料.分别研究了丙烯腈基短切碳纤维含量、引发剂(过氧化苯甲酰,BPO)用量和HA的质量分数对复合材料弯曲强度和弯曲模量的影响.采用万能材料试验机和扫描电子显微镜对复合材料的弯曲性能及断面的微观形貌进行了测试和表征.结果表明,在一定质量分数范围内,分别增加碳纤维含量、BPO用量或HA的含量,复合材料的弯曲强度和模量均呈现先增大后减小的趋势.当C_((f))含量为4%、BPO用量为1.6%和HA质量分数为8%时,复合材料的抗弯曲强度和模量达到最大值,分别为130 MPa和4.47 GPa.
关键词:
碳纤维
,
纳米羟基磷灰石
,
生物复合材料
,
弯曲强度
,
弯曲模量
曹丽云
,
曾丽平
,
黄剑锋
,
郭中
,
张海
复合材料学报
以丙烯腈短切碳纤维(Cf)为增强相,纳米羟基磷灰石(HA)为改性体,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基体,采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了Cf-HA/PMMA生物复合材料.用X射线衍射仪(XRD)、红外吸收光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)等对材料的结构组成及断面的微观形貌等进行测试和表征,使用万能材料试验机测试其力学性能.结果表明:该合成工艺可以保证短切碳纤维和HA在基体PMMA中均匀分布;所制备的复合材料具有较好的力学性能.随着碳纤维含量的增加,复合材料的弯曲强度和模量均呈先增大后减小的趋势.当碳纤维含量为4%、HA含量为2%时(质量分数),复合材料的弯曲强度和弯曲模量达到极大值97.41 MPa和3.06 GPa.从复合材料的SEM照片可以看出,当碳纤维含量增加到6 0A时,纤维在基体PMMA中出现部分聚集现象.
关键词:
短切碳纤维
,
纳米羟基磷灰石
,
原位合成
,
生物复合材料
,
力学性能
曾丽平
,
曹丽云
,
黄剑锋
,
郭申
复合材料学报
采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维(Cf)增强纳米羟基磷灰石(HA)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料.重点研究了短切碳纤维和纳米HA粒子表面改性前后对Cf/HA-PMMA复合材料微观结构和力学性能的影响.采用XRD、FTIR、XPS和SEM等对纳米HA粒子、碳纤维和复合材料的组成结构及断面的微观形貌等进行测试和表征,使用万能材料试验机测试其弯曲、压缩性能.结果表明:经表面氧化的碳纤维和用卵磷脂改性后的纳米HA与PMMA基体的界面结合性明显得到改善;采用卵磷脂表面改性后的纳米HA及表面预氧化后的碳纤维制备的Cf/HA-PMMA复合材料的弯曲性能得到显著提高,与采用未表面改性纳米HA和未表面氧化碳纤维所制备的Cf/HA-PMMA复合材料相比,弯曲、压缩强度和弹性模量分别提高1.6倍、2倍和4.3倍.
关键词:
表面改性
,
聚甲基丙烯酸甲酯
,
生物复合材料
,
微观结构
,
力学性能
曾丽平
,
曹丽云
,
黄剑锋
,
郭申
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00475
采用原位合成与溶液共混的方法,制备了纳米羟基磷灰石(HA)短切碳纤维(Cf)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料, 研究了HA对HA-Cf/PMMA复合材料的力学性能和微观结构的影响. 采用万能材料试验机测试了HA-Cf/PMMA复合材料的力学性能,用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和红外吸收光谱仪(FT-IR)分析测试手段对材料的组成结构及断面的微观形貌等进行了测试和表征. 结果表明,采用卵磷脂改性后的HA纳米片与PMMA基体的界面结合性能得到了有效改善,显著提高了复合材料的力学性能;随着HA含量的增加,HA-Cf/PMMA复合材料的弯曲强度、拉伸强度、压缩强度、弯曲模量和拉伸模量均呈先增大后减小的趋势. 当HA含量在8wt%时,复合材料的力学性能最佳.
关键词:
纳米羟基磷灰石(HA)
,
生物复合材料
,
力学性能
