张利军
,
肇研
,
罗云烽
,
段跃新
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.02.007
通过对CCF300/QY8911复合材料试样进行循环吸湿-脱湿处理,绘制吸湿和脱湿曲线并用Fick第二定律进行拟合,采用层间剪切强度(ILSS)表征不同湿热条件对纤维/树脂界面性能的影响,再通过SEM观察试样剖面和侧面的微观形貌.结果表明:CCF300/QY8911复合材料的吸湿和脱湿行为符合Fick第二定律,试样水浸(水温71℃)14天后达到饱和吸湿率；水对CCF300/QY8911复合材料纤维/树脂界面的破坏分为可逆和不可逆,脱湿处理会消除可逆破坏,使干态ILSS有所回复；湿热循环次数增加会进一步引起纤维/树脂界面产生不可逆破坏,使CCF300/QY8911复合材料ILSS降低,但吸湿是引起这种复合材料ILSS性能下降的主要因素.
关键词:
湿热循环
,
复合材料
,
界面性能
,
炭纤维
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
董昊
,
肇研
,
罗云烽
,
段跃新
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.z1.004
利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、小角X射线散射(SAXS)和Raman光谱研究了不同性能的国产CCF300炭纤维的断面形貌、微晶结构和内部微孔参数.结果表明:三种炭纤维的断面均呈颗粒状特征.相对于CCF300 (B)和CCF300(C)炭纤维,CCF300 (A)炭纤维的石墨微晶堆砌更紧密,微孔含量更低,微孔沿纤维轴向取向角较小,且石墨微晶的有序度较高,因此后者具有更高的拉伸强度和模量.强度相当的CCF300 (B)和CCF300 (C)炭纤维,CCF300(B)模量稍高的原因在于前者的平均微孔尺寸较小,取向角也较小,且其石墨堆砌厚度和有序度(即石墨化程度)略大于后者.
关键词:
炭纤维
,
微观结构
,
XRD
,
SAXS
,
Raman光谱
陈达
,
肇研
,
罗云烽
,
洪旭辉
材料科学与工艺
为研究循环湿热环境对CCF300/5405复合材料体系界面性能的影响,首先对该体系循环吸湿—脱湿行为进行研究,其次分析湿热环境下层间剪切强度的变化,最后采用扫描电镜观察纤维/基体界面的微观形貌.研究结果表明：CCF300/5405体系吸湿处理后,纤维与基体间界面遭到水分破坏,产生大量空隙和裂纹,使得水分的扩散速率明显增加,吸湿率增大,且这种破坏不可逆;吸湿之后材料层间剪切强度下降,烘干之后可以恢复到近于自然干态水平;相对于水分对复合材料的不可逆破坏,可逆破坏对层间剪切强度值减小的贡献更大.
关键词:
碳纤维
,
复合材料
,
界面
,
循环湿热
,
层间剪切强度
郝建伟
,
肇研
,
罗云烽
,
王琰
,
陈达
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(14)60133-5
针对微脱黏测试建立细观力学模型，通过模拟纤维从树脂微滴中的拔出过程评价炭纤维增强双马树脂基复合材料的界面性能。为了深入理解湿热环境对复合材料界面性能的影响，通过微脱黏方法测试不同湿热环境条件下炭纤维增强双马树脂基复合材料的界面剪切强度。结果表明，湿热老化会导致界面剪切强度下降，吸湿达到饱和后界面剪切强度也会趋于稳定。在实验的基础上，基于内聚力界面单元建立脱黏过程的数值模型以表征复合材料的界面特性，评价实验参数与界面特性的关系。微脱黏模型还为宏观力学性能的数值分析提供包括界面相在内的必要的实验参数。微脱黏测试的有限元分析表明刮刀夹持位置、热残余应力以及湿热条件均会对界面应力分布产生影响。
关键词:
微脱黏
,
炭纤维
,
湿热效应
,
界面剪切强度
,
有限元分析
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
封彤波
,
肇研
,
罗云烽
,
丁东
,
段跃新
,
张佐光
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2009.10.008
通过对表面包覆不同上浆剂的国产碳纤维制备的双马树脂基复合材料在71℃水浸前后的吸湿量、层间剪切性能、弯曲性能、破环模式以及破坏断口的SEM照片进行比较,研究了上浆剂对复合材料湿热性能的影响,同时与T300制备的同种树脂基复合材料的相关性能进行了比较.研究发现,不同性能的上浆剂对复合材料的湿热性能有明显影响,目前国产上浆剂的性能与T300表面上浆剂的水平还有些差距.
关键词:
上浆剂
,
碳纤维
,
双马树脂
,
复合材料
,
湿热性能
郭书良
,
段跃新
,
肇研
,
罗云烽
玻璃钢/复合材料
采用热压成型方法制备连续玻璃纤维增强热塑/热固性复合材料(GF/EP/PC),并与GF/PC复合材料进行力学性能测试比较和SEM照片观测分析了影响复合材料力学性能的因素.研究结果表明,GF/EP/PC复合材料的拉伸弹性模量与弯曲弹性模量分别为GF/PC复合材料的16.4倍和8.8倍,拉伸强度和弯曲强度分别提高了1.7倍和3.7倍;结合其力学破坏形貌照片,分析了纤维和树脂的粘接情况和材料的破坏模式以及PC树脂与芯层GF/EP复合材料的粘接情况.
关键词:
连续玻璃纤维增强复合材料
,
聚碳酸酯
,
环氧树脂
,
热压成型
,
力学性能
罗云烽
,
孙永春
,
段跃新
,
肇研
复合材料学报
采用机械式多辊系统薄层化技术,分析研究了大丝束碳纤维在不同形状辊子组合上的受力状态和可能的纤维运动状态,以及不同形状辊子组合对纤维损伤、薄层化后纤维分布状态的影响,在此基础上确定采用等径异型辊组合作为薄层化装置的核心部件,研究了采用3种不同曲率的等径异型辊时,不同纤维张力对大丝束碳纤维薄层化效果的影响.最终确定了该套薄层化装置达到最佳薄层化效果的等径异型辊的曲率半径应为330 mm,所施加的纤维张力应为46.6 N.
关键词:
大丝束碳纤维
,
薄层化
,
薄层化技术
,
异型辊
,
等径异型辊
封彤波
,
肇研
,
罗云烽
,
陈达
,
张佐光
复合材料学报
研究了CCF300碳纤维/5405双马树脂复合材料在71℃恒温水浸循环吸湿-脱湿行为。试样经过三次饱和吸湿-脱湿过程,探讨不同循环次数CCF300/5405复合材料的吸湿率和水分扩散速率变化,并采用SEM观察纤维/基体界面变化,分析了造成循环湿热环境下复合材料体系吸湿-脱湿变化的原因。研究结果表明：CCF300/5405复合材料的吸湿行为基本满足Fick第二定律,并且在水浸14天后达到饱和吸湿状态,饱和吸湿率约为0.66%;材料吸湿处理后,纤维与基体间的界面遭到水分破坏,产生大量空隙和裂纹,使水分的扩散速率明显增加,饱和吸湿率略有增大,并且这种破坏不可逆。
关键词:
CCF300/5405复合材料
,
循环湿热老化
,
吸湿-脱湿行为
,
界面
