李晶
,
欧阳婷
,
杨希迎
,
费又庆
机械工程材料
用扫描电镜观察了高性能沥青基碳纤维的单丝拉伸断口,并分析了其与拉伸强度的关系.结果表明:沥青基碳纤维拉伸断口有清晰的石墨微晶结构,具有可辨的断口形貌特征；低强度碳纤维的拉伸断口相对平整,随着强度的增加,断口越发变得粗糙和不平整,而且在高强度碳纤维拉伸断口的某一区间可观察到石墨状微晶碎片.
关键词:
沥青基碳纤维
,
拉伸强度
,
断口
许鹏
,
费又庆
,
李伟
机械工程材料
采用酚醛树脂溶液上浆剂对沥青基炭纤维进行上浆处理,并以环氧树脂为基体制备单丝沥青基碳纤维/环氧树脂复合材料,通过单丝碎裂法试验、扫描电镜和热重分析等研究了上浆前后炭纤维的表面形貌及其复合材料的界面性能,以及断裂长度与界面剪切强度的关系.结果表明:上浆剂浓度适当时可提高其界面性能,当质量分数在1％左右时,上浆较均匀,复合材料的界面剪切强度最高,为38.86MPa；炭纤维最大概率的断裂长度区间越小或最大概率的断裂长度越小时,复合材料的界面剪切强度越高.
关键词:
单丝沥青基炭纤维
,
环氧树脂
,
上浆剂
,
单丝碎裂
,
界面性能
赵玉飞
,
袁剑民
,
费又庆
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150325.002
为提高碳纤维/环氧树脂复合材料的刚性和热尺寸稳定性,首先利用短切碳纤维制备了碳纤维网络增强体(CFNR),并将其与环氧树脂复合制备了CFNR/环氧树脂新型复合材料.然后,分别利用扫描电镜和热机械分析仪对CFNR/环氧树脂复合材料的微观结构和热力学性能进行了表征.结果表明:CFNR/环氧树脂复合材料中有明显的网络节点,即碳质粘结点;CFNR/环氧树脂复合材料具有较好的导电性、较高的刚性和较低的热膨胀性,其弹性模量分别为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料及纯环氧树脂的3倍和6倍,平均热膨胀系数(60～200℃)分别为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料的1/15及纯环氧树脂的1/40;随着温度升高,CFNR/环氧树脂复合材料、常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料及纯环氧树脂的弹性模量均因环氧树脂变软而降低,当温度高于80℃时,CFNR/环氧树脂复合材料的弹性模量分别约为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料的7倍和纯环氧树脂的近70倍.研究结论可以为开发高刚性、低膨胀聚合物基复合材料提供实验依据和理论指导.
关键词:
碳纤维网络增强体
,
复合材料
,
热力学分析
,
弹性模量
,
热膨胀
李伟
,
钱秀洋
,
费又庆
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160802.001
采用毛细管流变仪和自制小型模具,对不同质量分数的短切碳纤维增强尼龙66(CF/PA66)复合材料颗粒进行了熔体流动性能分析和注塑成型工艺模拟,实现少量原料快速模拟CF/PA66的注塑成型工艺参数.研究表明:短切CF/PA66复合材料的熔体属于幂律流体,熔体黏度随温度、压力和CF质量分数变化显著,当温度和压力升高到临界值后熔体流变特性从假塑性区进入牛顿区;随着CF质量分数的增加,CF/PA66复合材料适宜成型温度提高.实验中PA66、CF质量分数为10wt％和20wt％的CF/PA66三种颗粒的适宜成型温度分别为278～285℃、280～287℃、290～298℃,通过对熔体进行Bagley压力校正,三种颗粒适宜成型的最小注塑压力分别为24.3MPa、29.4MPa、35.1 MPa;将流变仪模拟所得参数应用于注塑成型工艺,所得样品的拉伸强度与流变仪制备的试样非常接近,进一步说明了毛细管流变仪模拟CF/PA66注塑成型过程的可行性和有效性,为其注塑成型工艺条件提供了理论依据.
关键词:
碳纤维
,
复合材料
,
尼龙
,
注塑成型
,
毛细管流变仪
黄虹云
,
李伟
,
费又庆
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.20.022
以己内酰胺(CL)和十二内酰胺(LL)为单体,采用阴离子开环共聚制备尼龙6/12(PA6/12)共聚物,主要研究了 LL添加量对共聚物热性能、结晶性能、力学性能和断面形貌的影响。研究结果表明,LL的添加量由0%增加到30%时,PA6/12共聚物熔融温度从218.0℃降低到182.6℃,结晶温度由168.9℃降至117.8℃,晶型结构未发生明显变化,但其结晶度由22.88%降低至13.58%,拉伸性能和弯曲性能都有一定程度降低,断裂伸长率由60%增大到325%,并在共聚物拉伸断面观察到大量直径为100 nm、长度为1μm左右的纳米纤维状物质。
关键词:
己内酰胺
,
十二内酰胺
,
阴离子开环聚合
,
热性能
,
结晶性能
乔月月
,
袁剑民
,
费又庆
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.07.015
采用微滴包埋拉出测试的方法,分别测定两种不同表面性质中间相沥青基碳纤维与环氧树脂的界面剪切强度(σIFSS).从负载-位移曲线读取树脂小球从碳纤维上脱落时的脱粘力值,并利用扫描电子显微镜观察了脱粘树脂小球和碳纤维的状态,然后定量地计算出σIFSS的平均值以及其标准方差、离散系数,并讨论了σIFSS同树脂小球的长度与直径、纤维直径的关系,研究发现:所测量的界面剪切强度值与环氧树脂小球的长径比正比,与纤维直径成反比,与环氧树脂小球的长度和纤维直径的比值反比,与环氧树脂小球的直径和纤维直径的比值成反比.
关键词:
微滴包埋拉出法
,
界面剪切强度
,
碳纤维
,
环氧树脂
