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声频振动法为非破损测试方法.可在聚合物基复合材料同一试件上连续测定由内外因影响其弹性模量的变化规律,进而推算力学性能的变化.能大大减少试验工作量,缩短试验周期.本文研究用声频振动法测定低收缩添加剂(LPA)与不饱和聚酯树脂(UP)共混固化后的动态弹性模量,试验建立动弹模量与弯曲强度的相关关系,并对其进行数学回归分析.据此可推算同类组成体系材料的弯曲强度.试验表明该测定方法经济便捷,并具相当精度.

关键词: 声频振动 , 动态弹性模量 , 弯曲强度 , 不饱和聚酯树脂 , 低收缩添加剂 , 聚苯乙烯 , 聚醋酸乙烯酯 , 固化

蜂窝夹层修理结构的弯曲性能试验分析

郭霞 , 关志东 , 刘遂 , 孔娇月 , 晏冬秀 , 乔柳平

复合材料学报

采用四点弯加载方式研究分析了含损伤蜂窝夹层修理结构的弯曲性能,该夹层结构由碳纤维增强的聚合物面板和蜂窝芯子组成.进一步分析了挖补斜度、挖补方式、损伤程度、修理设备和修理材料对修理板弯曲性能的影响.研究表明,修理板的破坏模式可分为补片边缘折断、补片中面折断和胶层破坏三种,相同破坏模式修理板的名义弯曲强度相近,其中前两种破坏模式修理板的名义弯曲强度与完好板相近,而第三种破坏模式修理板的名义弯曲强度相对较低.所有修理板的名义弯曲强度恢复率基本处于95％以上,同时修理后抗弯刚度也满足修理准则.

关键词: 蜂窝夹层结构 , 挖补修理 , 弯曲强度 , 破坏模式 , 修理设备 , 挖补斜度 , 阶梯修理 , 强度恢复率

RTM工艺用耐高温树脂研制

郭世峰

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2001.02.009

以某飞行器透波结构件对材料的要求为背景，研制了可用于RTM成形工艺的耐高温树脂SH。SH树脂l00℃下8 h后粘度仅200 mpa·s，适于RTM工艺成形;该树脂耐热性良好，玻璃化转变温度Tg为269℃,430℃热失重仅为10％；石英纤维/SH树脂复合材料300℃时的弯曲强度σb=139 MPa，弯曲模量Eb=9.5 GPa，可在300℃以上短时使用。

关键词: RTM成形工艺 , 耐高温树脂 , 粘度 , 玻璃化转变温度 , 热失重 , 弯曲强度 , 弯曲模量

偶联剂处理对碱式硫酸镁晶须填充UP树脂浇铸体力学性能的影响

雷文 , 雷文广

玻璃钢/复合材料 doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2006.05.004

利用钛酸酯类偶联剂NDZ101、NDZ401和硅烷类偶联剂KH550、KH570对碱式硫酸镁晶须进行处理,研究了几种偶联剂及其加入比例对晶须填充不饱和聚酯树脂(UP)浇铸体力学性能的影响,并结合应力-应变曲线和SEM的图片,对试验结果进行了讨论.实验结果表明,采用偶联剂处理晶须可改善其填充UP树脂浇注体的拉伸强度、拉伸模量、弯曲模量和冲击强度.其中,采用2%KH570进行处理,拉伸强度改善幅度最高,可提高47.54%;采用3%NDZ101进行处理,拉伸模量和弯曲模量均获得最大幅度的提高,分别为65.99%和69.33%;而采用4%KH550进行处理,却可最大幅度地提高冲击强度,为29.21%.对弯曲强度而言,偶联剂处理总体上对其影响效果不如其它的力学性能那样明显.相对而言,硅烷类偶联剂的效果优于钛酸酯类的偶联剂.加入4%KH570和5%KH550时获得的弯曲强度最大,分别为54.43MPa和53.19MPa,较未处理的浇铸体弯曲强度分别提高了25.10%和22.25%,而采用NDZ101或NDZ401,弯曲强度值却基本上都下降.碱式硫酸镁晶须填充UP树脂浇铸体的断裂属于脆性断裂.

关键词: 碱式硫酸镁晶须 , UP树脂 , 拉伸强度 , 拉伸模量 , 弯曲强度 , 弯曲模量 , 冲击强度

微机械悬桥法研究氮化硅薄膜力学性能

宗登刚 , 王钻开 , 陆德仁 , 王聪和 , 陈刚

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2003.02.005

利用高精密纳米压入仪检测微机械悬桥的载荷－挠度曲线,来研究低应力 LPCVD氮化硅薄膜的力学特性.通过大挠度理论分析,得到考虑了衬底变形对挠度有贡献的微桥挠度解析表达式. 对于在加卸载过程中表现出完全弹性的微桥,利用最小二乘法对其挠度进行了拟合,从而得到杨氏模量、残余应力和弯曲强度等力学特性参数.低应力 LPCVD氮化硅薄膜的研究结果 :杨氏模量为 (308.4± 24.1) Gpa , 残余应力为 (252.9± 32.4 )Mpa, 弯曲强度为 (6.2± 1.3) Gpa.

关键词: 微机械 , 悬桥 , LPCVD , 氮化硅 , 杨氏模量 , 残余应力 , 弯曲强度

论有限元分析在SMC类重卡外饰件开发中的应用

王永红

玻璃钢/复合材料

通过实际案例重点阐述了有限元计算分析方法在重卡外饰产品结构设计过程中的作用,以及如何通过有限元分析实现减少车身重量,验证产品强度刚度,分析产品固有频率,改善产品结构设计及减少质量缺陷等目的,同时也对SMC工艺材料的物理特性及在中重型卡车上的应用做了介绍.

关键词: 有限元 , SMC , 外饰件 , 弯曲强度 , 拉伸强度 , 应力 , 结构设计

氮化硼-莫来石复合陶瓷材料的制备及性能研究

刘孟 , 宋仪杰 , 徐国涛 , 陈华圣 , 李丽坤 , 周旺枝 , 刘黎

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.04.018

为了制备性能优异的双辊薄带连铸用陶瓷侧封板,以六方氮化硼和莫来石为主要原料,Y2O3、TiN、ZrO2 、AlN以及Al2O3的混合物为添加剂,采用热压烧结法(1 750～1 800℃,120 min,25 MPa,N2气氛)制备了三种不同组成的氮化硼-莫来石复合陶瓷材料,测试并分析了烧后试样的弯曲强度、硬度、热膨胀系数、物相组成和显微结构.结果表明:1)随着氮化硼含量的增加,莫来石含量的减少,氮化硼-莫来石复合陶瓷试样的弯曲强度、硬度和热膨胀系数均呈现逐渐减小的趋势.2)当六方氮化硼、莫来石和添加剂的添加质量分数分别为50％、30％和20％时,所制备氮化硼-莫来石复合陶瓷材料的综合性能最佳,其弯曲强度为287.5 MPa,硬度为162.3HV5,热膨胀系数约为4.5×10-6℃-1(室温);XRD和SEM分析显示,其主要物相为h-BN、莫来石、α-Al2O3以及SiAl4O2N4,其中基体相以氮化硼为主,莫来石为第二相,SiAl4O2N4固溶体存在于晶界处,与莫来石共同作用而赋予了材料良好的力学性能.

关键词: 氮化硼 , 莫来石 , 热压烧结 , 弯曲强度 , 维氏硬度 , 热膨胀系数 , 显微结构

新型覆铜箔玻纤布增强聚芳醚腈酮层压板

王锦艳 , 刘程 , 王守立 , 王勤祎 , 蹇锡高

绝缘材料

制备了玻纤布增强含二氮杂萘酮聚芳醚腈(PPENK)覆铜层压板,研究了PPENK树脂含量对覆铜层压板弯曲强度、剥离强度和吸水率的影响,以及偶联剂种类和含量对覆铜层压板弯曲强度和剥离强度的影响,并对覆铜层压板的介电性能、耐锡焊性、阻燃性等进行了测试.结果表明:选用KH-560偶联剂处理玻纤布、KH-550处理铜箔,当PPENK树脂含量为55%时,PPENK覆铜层压板的综合性能最优,在2 GHz下其介电常数为3.6,tanδ为0.0022,在290℃下耐锡焊性超过120 s,剥离强度为1.6 N/mm.

关键词: 覆铜层压板 , 聚芳醚腈酮 , 二氮杂萘酮 , 弯曲强度 , 介电性能 , 表面处理

烧结助剂含量对多孔氮化硅结构及性能的影响

尉磊 , 汪长安 , 董薇 , 孙加林 , 黄勇

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.01.026

以氮化硅为原料,以叔丁醇为溶剂,采用凝胶注模成型工艺和无压烧结工艺(17500C、保温1.5h、流动氮气气氛),制备出具有高强度和高气孔率的多孔氮化硅.在浆料中初始固相含量固定为15%体积分数的基础上,研究了烧结助剂含量对多孔氮化硅的气孔率、孔径尺寸分布、物相组成及显微结构的影响,分析了弯曲强度与结构之间的关系.结果表明,通过改变烧结助剂含量,所制备的多孔氮化硅的气孔率为52%-65%;气孔尺寸呈单峰分布,均匀性好,平均孔径为0.82-1.05μm;弯曲强度为64.4-193.5 MPa,且随烧结助剂含量增加呈先增大后减少,在烧结助剂含量为7.5%质量分数时达到最大值(193.5±10.1)MPa.

关键词: 氮化硅 , 多孔陶瓷 , 烧结助剂 , 弯曲强度 , 气孔率