赵培仲
,
魏华凯
,
黄旭仁
,
戴京涛
,
胡芳友
玻璃钢/复合材料
设计了具有紫外光辐照引发自蔓延固化特性的脂环族环氧树脂(CEP)与有机硅树脂(ES)的混合树脂体系(CEP-ES),并以它们为基体实现了碳纤维增强复合材料的快速光固化.研究了以光固化碳纤维复合材料为补片粘接修理金属损伤结构的影响因素.结果表明,有机硅树脂的引入不仅可以有效提高粘接修理的效果,而且可以改善粘接修理结构的耐湿热性能,当ES的质量比为20％ ～ 30％时,粘接修理结构具有最好的承载能力;适当增加复合材料补片的长度和层数可以有效提高粘接修理的效果;双面贴补修理比单面贴补修理具有更好的粘接修理效率.
关键词:
光固化
,
自蔓延固化
,
碳纤维复合材料
,
粘接修理
,
有机硅树脂
,
脂环族环氧树脂
杜宝江
,
刘果
,
季长芹
兵器材料科学与工程
基于碳纤维复合材料工件存在的性能不均匀性，以复合材料工件的拉伸强度为例，在工件上设置多个部位多个采样点，通过不同部位点对工件总体拉伸强度影响系数不同，创建整个工件拉伸强度的计算公式，求得代表该工件的拉伸强度值为855.39 MPa。结果表明，采用此法解决了由于碳纤维复合材料不均匀性带来的计算难题，能较精确地计算出工件的性能指标。
关键词:
碳纤维复合材料
,
性能指标
,
不均匀性
,
影响系数
蔡群
,
李敏
,
罗辑
,
顾轶卓
,
刘洪新
,
张佐光
复合材料学报
针对两种不同上浆剂碳纤维/高温固化环氧树脂体系,采用基于WND（Wagner-Nairn-Detassis）能量模型的单丝断裂法,测试分析了从室温到130℃范围内单丝复合体系界面断裂能的变化规律,研究了碳纤维上浆剂对界面耐热性能的影响,并结合复合材料层板的短梁剪切性能,分析了微观和宏观界面性能的关联性。结果表明：在测试温度范围内,碳纤维/环氧体系的界面断裂能随温度升高呈先下降而后基本不变的趋势,去除上浆剂后界面断裂能及其随温度的变化程度与未去除上浆剂的情况存在差异,说明上浆剂对界面耐热性有重要作用。碳纤维/环氧树脂层板层间剪切强度随温度升高线性下降,与界面断裂能的变化规律不一致,这与两种测试方法的原理及界面破坏位置的不同有关。
关键词:
碳纤维复合材料
,
环氧树脂
,
单丝断裂测试
,
WND能量模型
,
界面断裂能
,
温度
王伟霞
,
顾轶卓
,
李敏
,
刘洪新
,
张佐光
复合材料学报
建立了单丝断裂双树脂体系法,利用外层树脂的韧性使包埋于内层脆性树脂中的纤维单丝断裂达到饱和,解决了断裂伸长率较低的树脂基体采用传统的单丝断裂法无法测得界面剪切强度的问题.分别采用界面剪切强度和界面断裂能作为表征参量,考察了干态及湿热条件下两种T300级和两种T800级碳纤维/环氧树脂的界面性能,并与单丝断裂单树脂体系的界面性能进行比较.结果表明:单丝断裂双树脂体系与单树脂体系在表征碳纤维/环氧树脂的界面性能上定性规律一致；双树脂体系界面断裂能和界面剪切强度均可评价界面的耐湿热性能,且二者得到的变化规律一致；湿热处理后界面粘结性能均呈下降趋势,国外碳纤维体系的界面耐湿热性能明显优于国产碳纤维体系.
关键词:
碳纤维复合材料
,
环氧树脂
,
单丝断裂法
,
界面剪切强度
,
界面断裂能
,
湿热
郭策
,
江小婷
,
邹稳蓬
,
王笑春
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140918.002
为研发新型轻质结构,在对甲虫鞘翅断面微结构进行观测的基础上,分析了甲虫鞘翅的微观结构特征,并据此设计和制备了基于碳纤维/环氧树脂复合材料的仿生轻质结构.对仿生轻质结构进行准静态压缩试验,同时利用有限元法对仿生轻质结构进行压缩性能分析,并将分析结果与试验结果进行对比,证明了有限元分析的正确性和可靠性.在此基础上进一步利用响应面法对仿生轻质结构进行参数优化设计.结果显示:压缩载荷下仿生轻质结构的最大承载力为18 455.00 N,较优化前结构的提高了26.4％,压缩比强度为47.43 MPa/(g·cm-3),优化效果显著.
关键词:
甲虫鞘翅
,
微观结构
,
仿生结构
,
有限元分析
,
碳纤维复合材料
石荣荣
,
武宝林
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160323.001
从影响材料电阻率的主要因素——碳纤维体积分数入手,主要分析了材料的电阻率这一电气特性,根据材料表面测量的数据,估算出材料内部碳纤维的体积分数.再根据多个试件测量的数据,拟合出材料的碳纤维体积分数和电阻率的关系曲线.根据估算出的碳纤维体积分数,估算出材料的电阻率.利用三维编织碳纤维复合材料的编织角和花节长度,估算出材料的电阻率.根据材料的电阻率这一电气特性,便于以后对材料进行涡流无损检测分析.
关键词:
三维编织
,
碳纤维复合材料
,
电气特性
,
碳纤维体积分数
,
电阻率
张代军
,
刘刚
,
包建文
,
唐邦铭
,
钟翔屿
,
陈祥宝
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151022.002
为验证复合材料的耐久性,对T700碳纤维增强环氧树脂基复合材料经自然老化后的微观形貌、表面元素含量、热性能与力学性能等进行了研究。结果表明：在光氧老化与热氧老化的共同作用下,T700碳纤维增强 EP-A环氧树脂基(T700/EP-A)复合材料表层树脂将发生老化降解,并且随自然老化时间的延长,T700/EP-A复合材料的玻璃化转变温度逐渐降低,未老化试样的玻璃化转变温度为207℃,经过自然老化处理3年后,其玻璃化转变温度降低为180℃,延长自然老化时间至5年时,其玻璃化转变温度进一步降低至172℃。而自然老化过程对复合材料力学性能可能同时存在着增强效应与损伤效应,因此造成了T700/EP-A与T700/EP-B复合材料的不同力学性能表现出相异的变化趋势。随自然老化时间延长,T700/EP-A与T700/EP-B复合材料纵向拉伸强度表现出先升高后降低的趋势,纵向弯曲强度表现出逐渐升高的趋势,纵向压缩强度与层间剪切强度存在波动,未呈现出明显变化。
关键词:
自然老化
,
碳纤维复合材料
,
环氧树脂
,
力学性能
,
热性能分析
李丙鹏
,
孙泽玉
,
陶雷
,
丁小马
,
朱姝
,
余木火
材料开发与应用
研究了不同冲击方向下复合材料的冲击力学性能,设计不同纤维布料裁剪方式并分析原材料的使用率,设计易于铺层操作以及产品脱模的三片式模具,优化热压罐成型工艺,并进行了车轮冲击测试.结果表明,冲击测试时的冲击方向对复合材料的冲击性能有较大影响,相较于垂直于铺层方向的冲击性能,冲击方向平行于铺层方向的复合材料冲击性能更高,产品铺层中应根据冲击工况进行优化铺层设计;采用合适的裁剪结构设计提高了操作便利性,并且使材料利用率达到83.8％,大大节约了材料成本;采用优化热压罐成型工艺制备的复合材料轮毂在冲击静载荷为600 kg的13°冲击测试中未出现断裂情况,满足汽车车轮冲击测试的装车要求.
关键词:
碳纤维复合材料
,
轮毂
,
铺层设计
,
冲击性能
崔海坡
,
陈婷婷
,
王双情
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2017.02.010
针对一种新型结构的碳纤维复合材料假脚,开展了自由落体冲击试验及冲击后疲劳寿命试验,分析了不同铺层参数、不同冲击能量等因素对其冲击损伤及疲劳寿命的影响规律.结果表明,不同铺层参数对碳纤维复合材料假脚U形结构件的冲击损伤具有显著影响,且随着0°铺层含量的降低,试件的冲击损伤面积增加,外观损伤越来越严重;碳纤维复合材料结构件的疲劳性能对冲击能量比较敏感,随着冲击能量的增加,碳纤维结构件的冲击损伤面积明显增大,其疲劳寿命逐渐降低.在冲击能量从4J增加到10J的情况下,碳纤维复合材料假脚的疲劳寿命大幅度降低了66.8％;尽管随着冲击能量的增加,试件的疲劳寿命逐渐降低,但二者之间并不符合线性关系,即冲击能量存在一门槛值,当冲击能量超过该门槛值后,其对碳纤维结构件疲劳寿命的影响将减弱;仅当碳纤维复合材料假脚的后龙骨厚度为2.7mm,且冲击能量≤4J的情况下,其疲劳寿命才可较好地满足相关安全标准的要求.
关键词:
假脚
,
冲击损伤
,
疲劳寿命
,
碳纤维复合材料
