张剑
,
杨洁颖
,
张天翔
,
裴雨辰
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.04.015
以空心石英纤维(HSF)和聚芳基乙炔(PAA)树脂为原料采用RTM工艺制备了空心石英纤维增强聚芳基乙炔树脂基复合材料(HSF/PAA),比较了HSF/PAA与实心石英纤维增强聚芳基乙炔树脂基复合材料(SF/PAA)的力学性能、介电性能及不同纤维增强体形式对材料力学性能的影响.结果表明,HSF/PAA具有较好的高温力学性能和优异的介电性能,使用温度可达450℃,而且通过对纤维增强体形式的优化有望进一步提高该类材料的综合性能.尽管HSF/PAA的高温力学性能仅有同结构SF/PAA的55％～75％,但其在较宽的温度和频率范围内均具有更低的介电常数(3.1)和介质损耗角正切值(0.004),在实际应用中可以获得更高的传输系数和更宽的壁厚容差,有望在耐高温透波材料在航空航天等诸多领域获得应用.
关键词:
空心石英纤维
,
树脂传递模塑
,
聚芳基乙炔
,
复合材料
,
力学性能
,
介电性能
王天玉
,
黄玉东
,
曹正华
,
梁宪珠
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.02.010
为提高碳纤维/聚芳基乙炔(CF/PAA)复合材料的性能,采用不同种类的涂层(环氧,硅氧烷和倍半硅氧烷)对碳纤维(CF)进行表面改性.通过复合材料的短梁弯曲和热氧老化试验表征不同涂层的改性效果.层间剪切强度(ILSS)结果表明,倍半硅氧烷涂层具有最好的处理效果.热氧老化测试结果表明,倍半硅氧烷涂层适用于耐热树脂体系.这种涂层可以通过改变官能团适应不同树脂体系复合材料的界面改性.
关键词:
碳纤维
,
聚芳基乙炔
,
界面
,
倍半硅氧烷
,
涂层
刘丽
,
傅宏俊
,
黄玉东
,
杨明
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.02.012
聚芳基乙炔(PAA)是一种新型的热防护材料,但PAA为非极性树脂,作为基体材料使用时存在着化学结构惰性,不易润湿增强体--碳纤维(CF)的缺点.为此,本工作对CF采用表面氧化处理后接枝丙烯酸的改性方案,研究与非极性基体相匹配的界面特性.结果表明,阳极氧化处理增加了纤维表面的极性官能团,提高了与丙烯酸的接枝反应能力,从而在碳纤维表面引入了与PAA相似的双键结构,有利于改善CF/PAA复合材料的界面结合,使碳纤维/PAA复合材料的力学性能大幅度提高.
关键词:
聚芳基乙炔
,
碳纤维
,
阳极氧化
,
表面接枝
闫联生
,
姚冬梅
,
闫桂沈
,
庄元其
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.1999.05.006
本文研究了新型高碳聚芳基乙炔树脂(PAA)的成碳率及其碳布增强防热材料(2DC/PAA)成型工艺,对复合材料的性能进行了表征.结果表明,聚芳基乙炔树脂的成碳率高于酚醛树脂,C/PAA材料烧蚀性能优异,氧-乙炔线烧蚀率0.004mm/s;但材料机械性能较低,剪切强度仅为5.8MPa.
关键词:
聚芳基乙炔
,
烧蚀材料
,
树脂基体
,
剪切强度
张学忠
,
黄玉东
,
王天玉
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.05.008
采用多结构形态倍半硅氧烷(VMS-SSO)涂层结合等离子活化纤维表面的方法对碳纤维(CF)改性,研究了纤维表面处理对碳纤维/聚芳基乙炔复合材料界面性能的影响.结果表明,等离子活化前后纤维表面涂层处理使材料的ILSS分别提高25%和45%,在碳纤维与树脂之间引入了过渡层.等离子活化纤维在碳纤维与涂层间通过VMS-SSO引入了化学键连接.含活性官能团的多形态倍半硅氧烷涂层在等离子活化纤维前后处理碳纤维,都能提高复合材料的界面性能,但是效果不同.其原因是,碳纤维与树脂间相互作用的不同,前者主要是过渡层效应,后者在碳纤维与树脂间引入了化学键.
关键词:
复合材料
,
碳纤维
,
聚芳基乙炔
,
界面性能
张学忠
,
黄玉东
,
王天玉
,
胡立江
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.01.017
采用不同倍半硅氧烷(SSO)(YGO-SSO和Methacryl isobutyl-POSS)涂层对碳纤维(CF)改性,有效地提高了碳纤维/聚芳基乙炔(CF/PAA)的层间剪切强度(ILSS).采用原子力显微镜(AFM)以力调制模式对CF/PAA复合材料横截面进行表面形貌和硬度分布研究,通过对硬度图像进行统计学分析得到纤维、界面相、基体相硬度分布直方图和线分布图,对不同涂层、同种涂层不同浓度改性后的复合材料界面相特性进行了比较和研究.结果表明,不同结构、不同浓度SSO涂层处理对界面的改性效果不同,含大有机官能团的笼型倍半硅氧烷(Methacryl isobutyl-POSS)的改性效果好.AFM分析直观地表明,经不同结构SSO涂层处理后CF/PAA复合材料中出现不同形貌结构、不同硬度的界面过渡层,该界面层提高纤维/树脂的粘接.
关键词:
倍半硅氧烷
,
碳纤维
,
聚芳基乙炔
,
界面相
姜再兴
,
孟令辉
,
黄玉东
,
刘丽
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.002
采用在炭纤维表面接枝含有不同链长的偶联剂的方法,研究了链长对炭纤维/聚芳基乙炔复合材料界面性能的影响.纤维和树脂的浸润性通过纤维表面能的测定以及纤维表面能和浸润性的讨论进行了评价.通过复合材料界面剪切强度测试以及断口形貌分析对炭纤维/聚芳基乙炔复合材料的界面性能进行了研究.结果表明,随着炭纤维表面链长的增长,炭纤维/聚芳基乙炔复合材料的界面粘结性能随之提高.界面粘结性能的提高主要归因于接枝于炭纤维表面的偶联剂的分子链和聚芳基乙炔树脂分子链发生了物理缠结作用,并且这种缠结作用随着纤维表面分子链的长度的增加而增强.
关键词:
炭纤维
,
硅烷偶联剂
,
聚芳基乙炔
,
界面缠结反应
王天玉
,
黄玉东
,
曹正华
复合材料学报
利用微脱粘法、三点弯曲法、扫描电镜(SEM)、力调制模式原子力显微镜(AFM)和动态力学热分析(DMTA)研究了甲基丙烯酰氧基倍半硅氧烷(Methacryl-POSS)涂层改性前后的碳纤维增强的聚芳基乙炔(PAA)复合材料的界面性能.用Wilhelmy法研究了处理前后的碳纤维与PAA树脂的浸润性.结果表明:POSS涂层处理后的碳纤维表面粗糙度增大,与PAA树脂的浸润性提高;复合材料的界面剪切强度提高了36%,层间剪切强度提高了50%.DMTA图谱表明,POSS涂层改性后,复合材料的玻璃化转变温度提高了12℃,损耗因子降低了53%,表明复合材料的界面粘接性能得到大幅度的改善.
关键词:
碳纤维
,
聚芳基乙炔
,
倍半硅氧烷
,
界面性能
,
动态力学分析
