董慧民
,
益小苏
,
安学锋
,
张晨乾
,
闫丽
,
邓华
复合材料学报
综述了纤维增强热固性聚合物基复合材料(PMC)层间增韧的最新研究进展.热固性复合材料由于基体树脂高的交联密度而呈脆性,表现出低的冲击损伤阻抗和损伤容限特征.柔性聚合物层间增韧是改善聚合物基复合材料层间断裂韧性和抗冲击性的有效手段,且不会降低热固性树脂的热性能和高模量.目前有3种层间增韧方法:颗粒增韧、聚合物纤维增韧和薄膜增韧.讨论了3种方法的概念、实施方案、增韧机理及研究成果.最后重点阐述了创新性的复合材料“离位”增韧思想,介绍了具有全部自主知识产权的“离位”复合材料高性能化技术体系,包括预浸料和液态成型两大复合材料产品系列.
关键词:
聚合物基复合材料
,
层间增韧
,
聚合物颗粒
,
聚合物纤维
,
聚合物薄膜
,
离位增韧
,
液态成型
,
预浸料
杨瑞瑞
材料开发与应用
基于聚醚酰亚胺优越的力学性能和纳米纤维膜高比表面积、高孔隙率的特性,利用气泡静电纺丝工艺制备不同厚度的纳米纤维膜改善碳纤维环氧复合材料的层间韧性.结果发现不同膜厚度增韧的双悬臂梁(DCB)试件的Ⅰ型层间断裂值(GIC)均有所提高,特别是膜厚为0.058 ±0.007 mm时,层合板的增韧效果最好,比未增韧试件提高了114.55％.通过复合材料层间断裂界面的SEM照片证实了纳米纤维膜在界面处通过桥联约束效应及钉锚作用有效提高了复合材料的层间断裂韧性.
关键词:
纳米纤维膜
,
聚醚酰亚胺
,
层间增韧
,
碳纤维复合材料
马宏毅
,
安学锋
,
益小苏
材料工程
采用“离位”增韧技术对双马来酰亚胺复合材料层压板进行了层间增韧,然后对增韧和未增韧的两种双马复合材料层压板进行准静态压入及冲击后压缩剩余强度试验研究,并用超声C扫描和热揭层对层压板的损伤进行测量.结果表明:经过“离位”增韧的双马复合材料层压板层间形成了热塑性树脂/热固性树脂双连续的结构,该结构不仅能抑制增韧层压板的内部损伤面积,改善损伤阻抗,使其表面凹坑深度更明显,而且还大幅提高了其损伤容限.
关键词:
复合材料层压板
,
层间增韧
,
准静态压入
,
损伤阻抗
,
损伤容限
邓火英
,
王立敏
,
冯奕钰
,
陈名海
,
蒋文革
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.05.006
分别采用两种碳纳米管膜进行层间增韧,应用热压罐工艺成型了碳纳米管膜/碳纤维增强树脂基复合材料,研究了碳纳米管膜的成型工艺、取向、面密度对复合材料力学性能和层间韧性的影响.结果表明:CNT膜平行于碳纤维铺放时复合材料的压缩强度、90°弯曲强度和层剪强度均高于CNT膜垂直于碳纤维铺放时的复合材料性能.面密度较小的CNT膜对复合材料的增韧效果较好.喷涂法成型的碳纳米管膜层间改性的复合材料层间断裂韧性明显优于拉膜法碳纳米管膜层间改性的.CNT无规膜的面密度为0.75 g/m2时,复合材料的GⅠC和GⅡC最优,相比改性前分别提高了21％和42％.
关键词:
碳纳米管膜
,
层间增韧
,
复合材料
,
力学性能
马宏毅
,
安学锋
,
张代军
,
益小苏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.z1.030
为考察“离位”技术对双马来酰亚胺复合材料层压板层间增韧效果,对增韧程未增韧的两种双马复合材料层压板进行低速冲击性及冲击后压缩剩余强度实验研究.结果表明:经过“离位”增韧的双马复合材料层压板层间形成了热塑性树脂/热固性树脂双连续的结构,该结构不仅改善了材料的损伤阻抗,使其表面凹坑深度更明显,而且还大大提高了材料的损伤容限.
关键词:
复合材料层压板
,
层间增韧
,
低速冲击
,
损伤阻抗
,
损伤容限
张朋
,
刘刚
,
胡晓兰
,
包建文
,
益小苏
复合材料学报
从复合材料离位增韧思想出发,选用具有高孔隙率的尼龙无纺布（PNF）作为结构化增韧层,采用RTM工艺制备了PNF层间增韧改性的U3160碳纤维增强环氧3266树脂基复合材料（U3160-PNF/3266）,并研究了其韧性相关性能和增韧机制。结果表明：U3160-PNF/3266复合材料层间仍保持其原有的结构形式,同时与层间树脂相互贯穿形成了一种非反应诱导相分离的双连续结构,并且这种双连续结构表现出显著的增韧效果。U3160-PNF/3266复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性和Ⅱ型层间断裂韧性分别提高了1.1倍和1.4倍,冲击后压缩强度由212MPa提高到281MPa。
关键词:
RTM
,
无纺布
,
复合材料
,
层间增韧
,
层间性能
刘刚
,
张朋
,
李伟东
,
胡晓兰
,
包建文
,
益小苏
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140604.004
选用尼龙无纺布(Polyamide Nonwoven Fabric,PNF)作为结构化增韧层,研究了增韧层的引入对纤维预成型体在树脂传递模塑成型(RTM)工艺过程中渗透特性的影响.结果表明:在径向非饱和流动模式下,层间增韧预成型体沿纤维方向的渗透率为5.2×10-12m2,略低于非增韧预成型体的7.1×10-2 m2,而沿垂直于纤维方向的渗透率为2.3×10-12m2,略高于非增韧预成型体的1.6×10-12 m2.此外,层间增韧预成型体的单向饱和流动渗透率为2.6×10-12m2,较非增韧预成型体的1.9×10-11m2下降了约1个数量级,z向饱和流动渗透率较非增韧预成型体的1.3×10-13m2下降至2.5×10-14m2,同样下降了约1个数量级.对复合材料层间微观形貌的分析结果表明:造成预成型体渗透率下降的主要原因首先是PNF引入至层间之后将阻碍层间树脂的快速流动,同时增韧层将使层内纤维含量明显升高,由55.3vol％上升到63.7vol％.
关键词:
RTM
,
尼龙无纺布
,
复合材料
,
层间增韧
,
渗透率
魏浩
,
朱凌
,
王继辉
玻璃钢/复合材料
复合材料结构容易受到外来物体冲击,所以提高复合材料的抗冲击能力至关重要.研究了添加表面毡对复合材料层间增韧的影响.通过使用S-4800场发射扫描电镜(FESEM)、光学显微镜以及压剪、三点弯曲以及拉伸试验方式对含有表面毡(WFM)与不合表面毡试样(WF)进行对比测试.通过观察断裂形貌,发现添加表面毡试样断裂发生在表面毡层,短切纤维连接着相邻两层方格布,起着桥联作用.短纤维的桥联作用改变了剪切破坏机理,增大了能量消耗.测试结果表明,添加表面毡后,单位面积剪切破坏吸能能力提高7.3％.添加表面毡能够降低方格布的曲率,增大相邻方格布的相对滑移能力,进而在弯曲、拉伸过程中产生较小的破坏以及较大的变形.
关键词:
表面毡
,
层间增韧
,
能量吸收
张明
,
安学锋
,
刘立朋
,
益小苏
中国材料进展
航空飞行器要求损伤容限设计,因此要求其复合材料具有高的韧性.与目前国内外广泛采用的整体增韧树脂基体或插层改性所进行的研究不同,主要介绍了在"离位"增韧的概念下,以时间-温度-转变(Time Temperature Transition,TTT)图为手段开展的复合材料层板层间定域相结构控制和增韧研究进展,给出了典型"离位"增韧复合材料的层板的层间相结构和韧性性能,证明了"离位"增韧可普适地将各种树脂基体的航空级复合材料层板层间定域的相形貌调控为相反转、双连续的相结构,从而达到大幅提高复合材料韧性的目的.
关键词:
复合材料层压板
,
层间增韧
,
相结构控制
