李娜
,
王志平
,
刘刚
,
张兴祥
高分子材料科学与工程
首先采用“Friedel-Crafts”酰化反应制备羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)并将其与环氧树脂、丙酮混合制成含MWCNTs的上浆剂,然后用该上浆剂浸渍碳纤维制备碳纳米管/碳纤维多尺度增强纤维.采用扫描电镜研究了上浆处理对碳纤维表面形貌的影响,采用短臂梁剪切测试方法研究了含碳纳米管的上浆剂对碳纤维/环氧树脂复合材料层间剪切强度(ILSS)的影响.结果表明,碳纳米管在上浆剂中的分散状态直接影响纤维表面碳纳米管分布的均匀性;与未浸渍的碳纤维相比,含碳纳米管上浆剂浸渍后的碳纤维/环氧树脂复合材料的ILSS提高了34.33％.通过上浆剂红外光谱表征、纤维束表面浸润性测试及ILSS试样端口形貌的观察,分析了层间增韧机理.研究表明,碳纤维束表面浸润性的提高以及碳纤维/环氧树脂界面处化学键合作用增强,是ILSS提高的主要原因.
关键词:
碳纳米管
,
上浆剂
,
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
界面
陈博
,
万红
,
穆景阳
,
白书欣
,
杨孚标
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.03.003
主要研究了碳纤维/环氧树脂复合材料在不同参数重复频率激光辐照后的损伤形式变化以及其拉伸性能变化规律.结果表明,复合材料在激光辐照下的损伤形式主要分为单一基体损伤和基体与增强纤维共同损伤两种类型;激光峰值功率密度和脉冲宽度的增大对复合材料损伤形式影响较大,而辐照时间和重复频率的增大可增加复合材料的损伤程度,但对材料损伤形式影响较小;激光能量密度是影响复合材料辐照后拉伸强度保留率的最主要因素,而影响复合材料辐照后拉伸模量保留率的最主要因素为连续碳纤维增强相的损伤程度.
关键词:
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
力学损伤
,
重复频率激光
,
辐照
,
激光参数
陈博
,
万红
,
穆景阳
,
白书欣
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2011.06.005
主要研究了激光-载荷联合作用下,不同加载条件与不同辐照条件对碳纤维/环氧树脂复合材料失效规律的影响,实验结果表明,恒定激光辐照条件下施加拉伸裁荷,复合材料失效速率随施加载荷的增大而显著提高；与激光辐照后常温测试力学性能相比,热力耦合作用下复合材料力学性能损失率增大；辐照激光平均功率密度与激光辐照下复合材料损伤形式是热力耦合作用下试样失效速率和失效模式的主要影响因素.
关键词:
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
重复频率激光
,
力学载荷
,
失效
黄远
,
何芳
,
万怡灶
,
王玉林
,
李刚
,
高智芳
复合材料学报
采用微Raman光谱仪对碳纤维增强环氧树脂复合材料CF/EP(纤维体积分数为30%)的湿热残余应力进行了研究.实验结果表明:湿热残余应力能够使碳纤维Raman光谱发生频移,根据频移可对纤维所受湿热残余应力进行表征;选择合适的试验点是复合材料湿热残余应力Raman测试成功的关键;在湿热环境下长期吸湿,纤维所受轴向残余应力由吸湿前的热残余压应力转变成吸湿后的湿热残余拉应力;由吸湿后碳纤维所受湿热残余拉应力减去吸湿前热残余压应力获得的吸湿拉应力非常大,平均为2272 MPa,接近所用碳纤维的拉伸强度(2800 MPa);适当的加工热残余压应力有利于降低吸湿导致的应力.
关键词:
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
湿热残余应力
,
Raman光谱仪
,
测试
,
表征
樊序敏
,
顾轶卓
,
刘亚男
,
李敏
,
张佐光
复合材料学报
制备了含碳纳米管（CNTs）的水溶液,将该水溶液作为浸润剂浸渍碳纤维并进行烘干,采用扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）研究了CNTs含量及浸润工艺对碳纤维表面CNTs分布的影响,运用单丝断裂法分析了CNTs浸润剂处理对碳纤维/环氧树脂界面粘结性能的影响和作用机制。结果表明：CNTs可在T700和T300纤维表面黏附,浸润剂中CNTs含量越高,CNTs在纤维表面含量越高;对于CNTs含量较低的浸润剂,采用增加浸润次数的方法,能有效提高碳纤维表面CNTs的含量和碳纤维表面粗糙度;经过CNTs浸润剂处理后,碳纤维/树脂界面处的机械啮合作用增强,界面粘结强度明显提高,增幅最高达35.8%。
关键词:
碳纳米管
,
浸润剂
,
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
界面
,
单丝断裂法
温泉
,
郭东明
,
高航
,
王奔
复合材料学报
碳纤维/环氧树脂(C/EP)复合材料制孔毛刺和撕裂缺陷,对构件的装配精度影响较大.为了揭示C/EP复合材料制孔毛刺和撕裂缺陷的形成机制,采用微米划痕试验研究沿不同纤维方向切削加工时材料的破坏去除过程,并用FEI公司Quanta 200环境扫描电镜对划切后的沟槽及切屑的形貌进行观察分析.结果表明:当划切方向与纤维方向垂直时,划切力最大,较易产生撕裂缺陷;当划切方向与纤维方向呈30°、45°和60°时,划痕左侧纤维受到压头挤压向左退让并弯曲,产生锯齿形断裂,否则形成毛刺;划痕右侧纤维为避让压头发生较大的弯曲变形,纤维断裂均匀,不容易形成毛刺.理论分析和划痕试验结果表明:制孔加工时,纤维方向与刀具旋转方向成钝角的区域容易产生毛刺缺陷,与刀具旋转方向成锐角的区域边缘光滑,与刀具旋转方向垂直的区域容易形成撕裂缺陷;出口缺陷与试验结果一致.
关键词:
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
划痕试验
,
毛刺
,
撕裂
,
制孔
温泉
,
郭东明
,
高航
,
赵冬
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151014.001
碳纤维/环氧树脂(C/E)复合材料在制孔过程中容易产生毛刺、撕裂和分层等多种加工损伤,对加工损伤进行合理有效的评价是复合材料构件经济性和可靠性的重要保证.针对现有纤维增强复合材料制孔损伤评价方法的单一性和局限性,首先,基于统计方法的相对指标法,提出了综合考虑毛刺、撕裂及分层损伤的C/E复合材料制孔损伤综合评价的新方法,建立了损伤因子的数学模型.随后,根据评价指标的关联性,采用刀具磨损试验确定了数学模型中的所有系数,以及判别C/E复合材料制孔质量合格与否的临界损伤因子值.最后,通过超声波探伤对提出的评价方法的准确性进行了验证.结果表明:采用提出的C/E复合材料制孔损伤综合评价方法,能够有效地反映和评价不同加工参数下的制孔质量状况.
关键词:
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
制孔
,
质量评价
,
损伤
,
评价方法
黄海鸿
,
赵志培
,
成焕波
,
殷晏珍
,
经德齐
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151014.005
为对比分析不同超临界流体对碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料的降解效果，首先，在间歇反应釜中通过超临界流体降解CF/EP复合材料，分析了不同反应温度下超临界 CO2和超临界醇对 CF/EP 复合材料的降解能力，并提出了降解CF/EP复合材料的超临界流体选择方法；然后，采用单丝拉伸测试、SEM以及原子力显微镜等测试手段分析了超临界正丙醇和超临界正丁醇回收碳纤维的力学性能和微观形貌。结果表明：超临界 CO2对CF/EP复合材料的降解能力较弱，正丙醇作为夹带剂时，降解效果有显著提高；超临界正丁醇对 CF/EP 复合材料的降解能力最强，其次为超临界正丙醇，超临界甲醇的降解能力最弱；选用的反应介质介电常数越小、偶极矩越大、溶解度参数与树脂基体越为接近，在超临界状态下CF/EP复合材料越容易降解。使用超临界流体降解 CF/EP复合材料可以得到性能优异的碳纤维，与原始碳纤维相比，通过超临界正丙醇和超临界正丁醇回收的碳纤维单丝拉伸强度保持率在98%以上，且韦氏模数相近。
关键词:
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
碳纤维
,
化学回收
,
超临界流体
,
降解
回丽
,
张旭
,
许磊
,
王勇刚
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201601015
将碳纤维/环氧树脂复合材料在温度为71℃、相对湿度为85％的环境下吸湿至平衡后研究了它的吸湿行为,然后分别在室温和71,93,116,132℃下进行了弯曲性能、纵横剪切性能、动态力学性能试验,研究了该复合材料湿热老化后的力学性能.结果表明：碳纤维/环氧树脂复合材料的吸湿率较低,其饱和吸湿率仅为0．91％左右；湿热老化后,复合材料的弯曲强度保持率在50％以上,弯曲模量保持率在80％以上,纵 横 剪 切 强 度 保 持 率 在55％以上,其玻璃化转变温度为195℃,极限耐热温度可达到132℃；该碳纤维/环氧树脂复合材料具有良好的耐湿热老化能力.
关键词:
碳纤维/环氧树脂复合材料
,
吸湿试验
,
湿热环境
,
力学性能
,
性能保持率
