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热塑性聚氨酯复合材料薄膜的制备及其性能研究 被引量：4
1
作者 陈秋莉 郑玉婴 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期97-105,137,共10页
利用纵向氧化切割多层碳纳米管(MWCNTs)制得氧化石墨烯纳米带-碳纳米管(GONRs-CNTs)2种维度纳米杂化材料,用异氰酸苯酯对GONRs_((67%))-CNTs纳米杂化体进行表面化学修饰制得功能化GONRs_((67%))-CNTs(pGONRs-CNTs,GONRs质量分数为67%),... 利用纵向氧化切割多层碳纳米管(MWCNTs)制得氧化石墨烯纳米带-碳纳米管(GONRs-CNTs)2种维度纳米杂化材料,用异氰酸苯酯对GONRs_((67%))-CNTs纳米杂化体进行表面化学修饰制得功能化GONRs_((67%))-CNTs(pGONRs-CNTs,GONRs质量分数为67%),探究了pGONRs-CNTs对热塑性聚氨酯(TPU)薄膜阻隔、力学和降解性能的影响。结果表明,改性后所得pGONRs-CNTs杂化体表面变得模糊而粗糙,亲油性得到明显提高,有利于其在聚合物基体中实现均匀稳固分布。当pGONRs-CNTs含量为0.5%(质量分数,下同)时,TPU/pGONRs-CNTs材料相比纯TPU材料的氧气透过率(OTR)低63.08%,拉伸强度高46.55%,其对应的阻透性能与力学性能均有较大程度提高;而且,由于pGONRs-CNTs物质的使用,使TPU材料的使用寿命延长。 展开更多
关键词 氧化石墨烯纳米带 碳纳米管 热塑性聚氨酯复合材料 阻透性能 力学性能
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功能氧化石墨烯纳米带/热塑性聚氨酯复合材料薄膜的制备及阻隔性能 被引量：13
2
作者 张思维 赵文誉 +2 位作者 李长 郑玉婴 樊志敏 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期151-157,共7页
以氧化解压多壁碳纳米管的方法制备了氧化石墨烯纳米带(GONRs),然后用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)对GONRs化学修饰得到功能氧化石墨烯纳米带。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备了功能氧化石墨烯纳米带(IPGONRs)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材... 以氧化解压多壁碳纳米管的方法制备了氧化石墨烯纳米带(GONRs),然后用异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)对GONRs化学修饰得到功能氧化石墨烯纳米带。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备了功能氧化石墨烯纳米带(IPGONRs)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜,研究了IP-GONRs对TPU薄膜阻隔性能的影响。扫描电镜和X射线衍射的数据表明,IP-GONRs完全剥离地均匀分散在TPU基体中,并且基本沿着纳米复合材料薄膜表面平行分布。仅添加3.0%(质量分数,下同)的IP-GONRs时,TPU薄膜的氧气透过率便下降67%,因此获得了具有优异阻隔性能的IPGONRs/TPU纳米复合材料薄膜。这种具有优异阻隔性能的复合材料薄膜在食品包装和轻量气体存储容器方面有潜在的应用。 展开更多
关键词 功能氧化石墨烯纳米带 热塑性聚氨酯 复合材料薄膜 氧气透过率 阻隔性能
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功能石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料膜的制备及性能 被引量：11
3
作者 郑辉东 欧忠星 +2 位作者 郑玉婴 肖东升 曹宁宁 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期114-119,共6页
采用双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)插层改性氧化石墨烯(DD-GO),再用抗坏血酸进行还原制得功能石墨烯(DDRGO)。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备功能石墨烯(DD-RGO)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料膜,并利用FTIR、XRD、FE-SEM、高阻计、氧... 采用双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)插层改性氧化石墨烯(DD-GO),再用抗坏血酸进行还原制得功能石墨烯(DDRGO)。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备功能石墨烯(DD-RGO)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料膜,并利用FTIR、XRD、FE-SEM、高阻计、氧气透过仪对DD-RGO/TUP复合材料膜结构和性能进行表征。结果表明:经DDAB改性后的石墨烯能在TPU基体中能以褶皱层状的形式均匀的分散,并提高TPU的热稳定性、阻隔性与抗静电性。当DD-RGO的添加量为2%时,复合材料膜的阻隔性与导电性相对于纯TPU分别提高了50%与7个数量级,阻隔性与抗静电性明显提高。 展开更多
关键词 热塑性聚氨酯 功能石墨烯 阻隔性 抗静电性
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异氰酸酯化碳纳米管/热塑性聚氨酯复合材料的原位制备及性能研究 被引量：6
4
作者 白静静 胡国胜 +3 位作者 张静婷 刘冰肖 王玉龙 李振中 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期60-65,共6页
选用聚氨酯常用原料甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)对碳纳米管(CNT)进行表面改性,制得异氰酸酯功能化CNT(CNT-NCO);再经原位聚合使CNT-NCO参与聚氨酯基体聚合反应,制备CNT-NCO/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。采用FT-IR、TG、DSC、XRD、SE... 选用聚氨酯常用原料甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)对碳纳米管(CNT)进行表面改性,制得异氰酸酯功能化CNT(CNT-NCO);再经原位聚合使CNT-NCO参与聚氨酯基体聚合反应,制备CNT-NCO/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)复合材料。采用FT-IR、TG、DSC、XRD、SEM、维卡软化温度和拉力试验机等测试手段,表征分析了CNTNCO的表面结构及其含量对CNT-NCO/TPU复合材料结构与性能的影响。结果表明,TDI成功对CNT进行了表面改性;CNT-NCO的加入降低了TPU微相的分离程度,其异相成核作用提高了TPU硬段相的结晶性能;CNTNCO/TPU复合材料耐热性能和力学性能明显提高,与纯TPU相比,当CNT-NCO含量为0.1%(wt,质量分数)时,复合材料维卡软化温度提高32℃,拉伸强度提高约15MPa,断裂伸长率提高约21%。 展开更多
关键词 碳纳米管 表面改性 热塑性聚氨酯 复合材料 原位合成
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CNTs-Al_(2)O_(3)协同改性热塑性聚氨酯复合材料的制备与性能 被引量：3
5
作者 杨佳 张迅韬 +5 位作者 杨尚科 范益文 卞军 李鑫康 杨涵 蔺海兰 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期20-27,共8页
为改善热塑性聚氨酯(PUR-T)的力学和导热性能,首先合成了多壁碳纳米管(MWCNTs)-Al2O3-MWCNTs杂化填料,然后通过熔融共混法制备了不同MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料含量的PUR-T复合材料(PUR-T-MWCNTs-Al2O3-MWCNTs),并对所合成的杂化填料... 为改善热塑性聚氨酯(PUR-T)的力学和导热性能,首先合成了多壁碳纳米管(MWCNTs)-Al2O3-MWCNTs杂化填料,然后通过熔融共混法制备了不同MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料含量的PUR-T复合材料(PUR-T-MWCNTs-Al2O3-MWCNTs),并对所合成的杂化填料及PUR-T复合材料的微观结构、力学性能以及导热性能进行了表征。红外光谱分析表明,成功制备了MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料。拉曼光谱测试表明,酸化及表面处理提高了MWCNTs的结构有序程度。复合材料的拉伸性能测试结果表明,当MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料的质量分数为2.5%时,PUR-T复合材料的弹性模量较纯的PUR-T提高了89.6%。偏光显微镜分析表明,低含量的填料能均匀地分散于PUR-T基体中,但高含量下存在明显团聚现象。导热性能测试表明,添加质量分数为2.5%的MWCNTs-Al2O3-MWCNTs杂化填料的复合材料热导率为0.557 W/(m·K),较纯PUR-T(0.183 W/(m·K))提高了204.4%,且在相同填料含量下,复合材料的平行热导率高于垂直热导率。 展开更多
关键词 热塑性聚氨酯 多壁碳纳米管 表面改性 复合材料 力学性能 导热性能
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水凝胶/热塑性聚氨酯复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能 被引量：2
6
作者 毕钰 郭智威 袁成清 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期38-44,共7页
为提高水润滑轴承的承载能力,利用水凝胶在水润滑条件下的水合作用来改善热塑性聚氨酯(TPU)轴承材料的摩擦学性能。利用聚乙烯醇、海藻酸钠、壳聚糖等材料制备水凝胶颗粒,并通过熔融共混法制备水凝胶/TPU复合材料;在0.3和0.5 MPa的载荷... 为提高水润滑轴承的承载能力,利用水凝胶在水润滑条件下的水合作用来改善热塑性聚氨酯(TPU)轴承材料的摩擦学性能。利用聚乙烯醇、海藻酸钠、壳聚糖等材料制备水凝胶颗粒,并通过熔融共混法制备水凝胶/TPU复合材料;在0.3和0.5 MPa的载荷下测试复合材料的摩擦磨损性能,利用激光干涉表面轮廓仪和扫描电子显微镜观察其磨损表面形貌,分析其磨损机制。结果表明:水凝胶微粒可以通过水合润滑改善摩擦副的润滑条件,从而降低摩擦因数和磨损量,提高复合材料的摩擦性能;水凝胶质量分数4%时复合材料具有最佳的摩擦磨损性能,其在0.3和0.5 MPa工况下相对于TPU试样的平均摩擦因数减少率分别为52.31%和43.94%。研究结果为开发高性能水润滑轴承材料提供了一种方法。 展开更多
关键词 水润滑轴承 水凝胶 热塑性聚氨酯 摩擦学性能 复合材料
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改性碳纳米管增强热塑性聚氨酯复合材料的性能研究 被引量：9
7
作者 李凯泽 辛勇 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-5,共5页
以碳纳米管(CNTs)和热塑性聚氨酯(TPU)为原料,通过硫酸(H2SO4)/硝酸(HNO3)混合溶液处理碳纳米管颗粒表面以达到改性的效果,使用改性过后的碳纳米管熔融共混制备出TPU/CNTs复合材料。研究了不同含量的CNTs对TPU基体的流变、力学、耐磨性... 以碳纳米管(CNTs)和热塑性聚氨酯(TPU)为原料,通过硫酸(H2SO4)/硝酸(HNO3)混合溶液处理碳纳米管颗粒表面以达到改性的效果,使用改性过后的碳纳米管熔融共混制备出TPU/CNTs复合材料。研究了不同含量的CNTs对TPU基体的流变、力学、耐磨性以及热性能的影响。结果表明,改性过后的CNTs在TPU基体中形成了良好的分散性和相容性;TPU/CNTs复合材料在高频剪切下保留了复合材料的加工流动性,并且复合材料的拉伸强度以及耐磨性相较于TPU有明显的增强,其中在改性碳纳米管含量较低时,复合材料的力学性能改善较为明显;改性CNTs的加入提高了TPU基体的熔融温度和结晶度;改性CNTs的加入提高了复合材料的热降解温度,提高了TPU基体的热稳定性。 展开更多
关键词 碳纳米管 热塑性聚氨酯 流变性能 热性能 力学性能
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口模拉伸增强增韧聚甲醛/热塑性聚氨酯复合材料的研究 被引量：3
8
作者 姜剑 蓝滨 +2 位作者 罗勰怀 唐洪 杨其 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期26-30,共5页
采用口模拉伸技术制备了高取向的聚甲醛/热塑性聚氨酯(POM/TPU)复合材料,通过调节TPU的含量以及引入拉伸应力场,研究了口模拉伸前后材料的微观结构和力学性能。结果表明,口模拉伸可以有效促进TPU在POM基体中的分散;而且,经口模拉伸后高... 采用口模拉伸技术制备了高取向的聚甲醛/热塑性聚氨酯(POM/TPU)复合材料,通过调节TPU的含量以及引入拉伸应力场,研究了口模拉伸前后材料的微观结构和力学性能。结果表明,口模拉伸可以有效促进TPU在POM基体中的分散;而且,经口模拉伸后高取向度的POM/TPU复合材料表现出更优异的力学性能。与纯POM相比,在拉伸比为4、TPU质量分数为10%的情况下制备的POM/TPU复合材料,其拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率和缺口冲击强度分别提高至250.6 MPa、2311.8 MPa、45.2%和10.0 kJ/m^(2),显著改善了POM材料的服役性能。 展开更多
关键词 聚甲醛 热塑性聚氨酯 口模拉伸 力学性能
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不同石墨烯-碳纳米管杂化体系对热塑性聚氨酯复合材料力学和自修复性能的增强机制 被引量：9
9
作者 高飞龙 李永存 +4 位作者 栾云博 薛志成 郭章新 张祺 吴桂英 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期832-840,共9页
采用溶液共混法,设计不同的杂化方案,制备了3种具有不同复合程度的石墨烯(G)和碳纳米管(CNT)三维空间结构材料,并对G-CNT填充的热塑性聚氨酯(TPU)复合材料的力学性能及在微波诱导下的裂纹自修复特性进行了研究.结果表明,G-CNT复合结构... 采用溶液共混法,设计不同的杂化方案,制备了3种具有不同复合程度的石墨烯(G)和碳纳米管(CNT)三维空间结构材料,并对G-CNT填充的热塑性聚氨酯(TPU)复合材料的力学性能及在微波诱导下的裂纹自修复特性进行了研究.结果表明,G-CNT复合结构能改善增强相与基体间的界面结合及载荷传递,且复合程度越高其对TPU力学增强效果越显著.当采用预复合方法时G-CNT复合程度最高,此时TPU复合材料的拉伸强度比纯TPU提高了37.6%,比G/TPU提高了27.1%.TPU复合材料在微波场的诱导下可实现损伤裂纹的快速修复,然而其修复效率并未随着G-CNT复合程度的增加而升高,当采用超声复合时,G-CNT的复合程度低于预复合法的复合程度,但其修复率却达到最高值(138%).该自修复特性和G-CNT的空间构型及其异质界面与微波之间的耦合机制密切相关. 展开更多
关键词 自修复性能 石墨烯 碳纳米管 微波 拉伸强度 热塑性聚氨酯 力学性能
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聚丙烯/热塑性聚氨酯复合材料的力学性能及微观形态研究 被引量：9
10
作者 王莹 杜武青 +3 位作者 钟慧婷 汤嘉朋 詹世景 矫庆泽 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期134-137,149,共5页
主要研究了聚丙烯/热塑性聚氨酯复合材料的力学性能和微观形态。利用双螺杆熔融共混挤出方法制备了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)增韧聚丙烯(PP)新材料。为了改善两者的相容性,在PP/TPU复合材料中添加少量相容剂,从而达到增容的目的。采用马... 主要研究了聚丙烯/热塑性聚氨酯复合材料的力学性能和微观形态。利用双螺杆熔融共混挤出方法制备了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)增韧聚丙烯(PP)新材料。为了改善两者的相容性,在PP/TPU复合材料中添加少量相容剂,从而达到增容的目的。采用马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为相容剂,通过实验研究不同含量的PP-g-MAH以及不同含量的TPU对复合材料的力学性能的影响,从而确定性能最佳的复合材料配方。并对复合材料的力学性能及微观形态进行测试与分析。 展开更多
关键词 聚丙烯 热塑性聚氨酯弹性体 马来酸酐接枝聚丙烯相容剂 熔融共混 力学性能 微观形态
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原位聚合尼龙6热塑性复合材料成型工艺方法研究进展 被引量：1
11
作者 沈登雄 赵文宇 +2 位作者 周子玥 王超 司道然 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第1期19-28,共10页
尼龙热塑性复合材料的制备方法主要有热熔预浸料法和原位聚合法。相较于原位聚合法,热熔预浸料方法制备其复合材料成本高、效率低。针对尼龙热塑性复合材料高效、低成本制造的迫切需求,本文以纤维增强尼龙6复合材料为研究对象,综述了原... 尼龙热塑性复合材料的制备方法主要有热熔预浸料法和原位聚合法。相较于原位聚合法,热熔预浸料方法制备其复合材料成本高、效率低。针对尼龙热塑性复合材料高效、低成本制造的迫切需求,本文以纤维增强尼龙6复合材料为研究对象,综述了原位聚合制备尼龙6热塑性复合材料的工艺方法的研究进展,主要的工艺方法包括浇注、离心与旋转、拉挤以及液体模塑成型,着重论述了该种热塑性复合材料液体模塑成型工艺方法,并对其发展方向进行了简述。 展开更多
关键词 尼龙6 热塑性 复合材料 工艺方法
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平纹增强热塑性PPS复合材料耐介质老化行为研究
12
作者 王前文 张发 +1 位作者 陆振乾 周红涛 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期140-146,共7页
为研究平纹增强热塑性复合材料耐流体介质的老化行为,采用热模压工艺制备玻璃纤维和碳纤维平纹织物增强聚苯硫醚(PPS)复合材料,不同角度铺贴后热模压工艺进行成型。选取水、液压油、磷酸酯液压油/水混合液、燃油、丁酮5种液体,将复合材... 为研究平纹增强热塑性复合材料耐流体介质的老化行为,采用热模压工艺制备玻璃纤维和碳纤维平纹织物增强聚苯硫醚(PPS)复合材料,不同角度铺贴后热模压工艺进行成型。选取水、液压油、磷酸酯液压油/水混合液、燃油、丁酮5种液体,将复合材料分别在高温或常温下浸泡至饱和状态。结合大气环境构建交通运输领域常见的9种老化使用环境,以ASTM短梁剪切标准和面内剪切标准为依据,开展复合材料层间和面内剪切试验,评估其老化后性能衰退情况。结果显示,高温高湿环境对PPS复合材料层间和面内剪切性能均有明显的衰减作用,玻纤复材性能下降超50%,碳纤复材性能下降30%。液体介质浸透后,水对复合材料的强度影响最大,液压油、燃油和丁酮影响均较小,常温测试层间和面内剪切性能下降约10%。最后,老化机理分析可为热塑性复材应用场景开发提供数据参考。 展开更多
关键词 平纹织物 热塑性 聚苯硫醚(PPS)复合材料 耐介质老化 力学性能
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金属与碳纤维增强热塑性复合材料连接研究进展
13
作者 檀财旺 刘浩然 +3 位作者 苏健晖 张雪妍 陈波 宋晓国 《航空制造技术》 北大核心 2025年第16期86-104,共19页
碳纤维增强热塑性树脂基复合材料(Carbon fiber-reinforced thermoplastic composites,CFRTP)作为新一代轻量化结构材料,凭借其优异的比强度、比模量及抗疲劳特性,已成为航空航天领域替代传统金属构件的战略材料。通过实现CFRTP与航空... 碳纤维增强热塑性树脂基复合材料(Carbon fiber-reinforced thermoplastic composites,CFRTP)作为新一代轻量化结构材料,凭借其优异的比强度、比模量及抗疲劳特性,已成为航空航天领域替代传统金属构件的战略材料。通过实现CFRTP与航空铝合金、钛合金等金属材料的可靠连接,可使结构件整体减重达30%~40%,同时兼具金属的高导热性和复合材料的耐腐蚀优势,这对提升飞行器推重比和燃油效率具有显著价值。由于异种材料之间理化性能差异较大,在生产过程中混合应用多种轻量化材料仍面临巨大挑战。本文总结了近年来金属与CFRTP连接技术的国内外研究成果,包括连接工艺、连接机制以及界面调控方法。首先介绍了金属/CFRTP主要连接工艺与研究进展,进一步概括了热连接界面改性的原理,并分别展开论述了金属与CFRTP界面机械嵌合调控与界面化学键合调控两种调控方法。最后,系统梳理并总结了当前金属与CFRTP连接研究进展与存在的关键问题,并对其未来的发展做出展望,为新一代航空航天装备的轻量化设计提供理论支撑和技术保障。 展开更多
关键词 轻量化 异种材料连接 碳纤维增强热塑性复合材料 热连接 界面调控
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热塑性复合材料磨削温度对表面质量影响研究
14
作者 张红哲 周顺 +3 位作者 鲍永杰 陈晨 贾煜鑫 殷国运 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1438-1445,共8页
热塑性碳纤维复合材料对切削热敏感,为了更好地研究磨削温度对其加工性能的影响,本文建立了磨削温度场仿真模型,以获取不同铺层方向以及磨削参数下的温度分布特征,进而探究磨削温度与表面质量的关联关系。结果表明:建立的温度场仿真模... 热塑性碳纤维复合材料对切削热敏感,为了更好地研究磨削温度对其加工性能的影响,本文建立了磨削温度场仿真模型,以获取不同铺层方向以及磨削参数下的温度分布特征,进而探究磨削温度与表面质量的关联关系。结果表明:建立的温度场仿真模型有效的预测了磨削温度,误差小于12.37%;磨削热主要沿纤维方向传导,导致不同铺层方向材料表面的磨削温度呈现明显的差异;当磨削温度超过80℃时,磨削表面树脂涂覆现象明显,并且随着温度的增加损伤加重。 展开更多
关键词 热塑性碳纤维复合材料 复合材料 磨削温度 温度场仿真 热传导 表面质量 热损伤 数值仿真
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航空领域热塑性复合材料应用研究进展
15
作者 刘代军 马筱逸 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第8期142-147,共6页
热塑性复合材料(TPC)具有轻质、高强度和可回收性等特性,是实现零排放目标的关键材料之一,可应用于飞机机身、机翼等关键部件,在航空领域应用潜力巨大。本文陈述了热塑性复合材料在航空领域的应用情况,回顾了热塑性复合材料的研究进展,... 热塑性复合材料(TPC)具有轻质、高强度和可回收性等特性,是实现零排放目标的关键材料之一,可应用于飞机机身、机翼等关键部件,在航空领域应用潜力巨大。本文陈述了热塑性复合材料在航空领域的应用情况,回顾了热塑性复合材料的研究进展,总结了热塑性复合材料的关键技术与发展趋势,最后从材料、设备、工艺、应用等角度对热塑性复合材料未来的发展与挑战进行总结与展望。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 航空领域 关键技术 应用情况 研究进展
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高性能热塑性树脂基复合材料发展:材料、工艺及应用 被引量：1
16
作者 晁聪聪 臧致艺 +6 位作者 佟海滨 姚佳楠 邹柯 王成博 张代军 刘刚 陈祥宝 《航空材料学报》 北大核心 2025年第3期1-18,共18页
高性能热塑性树脂基复合材料因其优异的力学性能、耐环境、耐介质、可回收性及可实现快速成型等优势,在航空制造技术领域展现出广阔的应用前景。近年来,随着聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚芳醚酮(PAEK)等高性能热塑性树脂的商品化... 高性能热塑性树脂基复合材料因其优异的力学性能、耐环境、耐介质、可回收性及可实现快速成型等优势,在航空制造技术领域展现出广阔的应用前景。近年来,随着聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚芳醚酮(PAEK)等高性能热塑性树脂的商品化进程加快,相关预浸料与成型技术不断优化,推动了该类材料在工程技术领域的应用。本文系统综述高性能热塑性树脂基复合材料的发展现状,重点分析其材料体系及商品化进展、预浸料制备、先进制造工艺及应用,提出高性能热塑性树脂基复合材料重点发展方向,以期为航空航天等工程技术领域人员提供参考,推动高性能热塑性树脂基复合材料的创新发展与应用。 展开更多
关键词 高性能热塑性复合材料 预浸料 成型工艺 航空应用
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热塑性复合材料的力学性能研究综述
17
作者 高雅 宋旭杰 +5 位作者 肖林林 任雁 李国强 张晶莹 王朵朵 王珍 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期739-742,共4页
随着热塑性复合材料的应用日益广泛,材料的力学性能也越来越重要。其增强相的种类不同以及复合材料制备的方式和参数不同均会影响构件的力学性能。本文综述了绿色纤维增强热塑性复合材料的力学性能,影响热塑性复合材料力学性能的因素以... 随着热塑性复合材料的应用日益广泛,材料的力学性能也越来越重要。其增强相的种类不同以及复合材料制备的方式和参数不同均会影响构件的力学性能。本文综述了绿色纤维增强热塑性复合材料的力学性能,影响热塑性复合材料力学性能的因素以及热塑性复合材料连接的力学性能的研究进展,总结了目前新型增强相的种类,分析了影响材料力学性能的因素,同时对热塑性复合材料的连接技术及其力学性能进行阐述,并对热塑性复合材料的力学性能研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 力学性能 绿色纤维 纤维增强 连接技术
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平纹CF/PEEK热塑性复合材料高温高应变率压缩失效机理
18
作者 于鑫涛 张发 +3 位作者 高鑫 张旭 潘忠祥 曹淼 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第5期1-14,49,共15页
本文基于多尺度力学方法提出一种预测平纹CF/PEEK复合材料在高温场和高应变率下的冲击力学响应和失效机制的方法。首先,基于复合材料内纤维、纤维束以及基体的真实几何结构和空间分布建立相应的微观、介观和宏观尺度的有限元模型,基于... 本文基于多尺度力学方法提出一种预测平纹CF/PEEK复合材料在高温场和高应变率下的冲击力学响应和失效机制的方法。首先,基于复合材料内纤维、纤维束以及基体的真实几何结构和空间分布建立相应的微观、介观和宏观尺度的有限元模型,基于固化纤维束内纤维的典型空间分布特征建立微观力学模型,通过周期性边界条件扩展至介观尺度纤维束的力学性能参数,从而预测纤维束在不同加载模式下的失效模式;其次,建立介观尺度平纹交织结构单胞模型,得到复合材料内单层板力学性能,建立微结构与宏观尺度性能之间等效性连接;最后,分别测试得到温度场与动态压缩性能参数,创建与宏观试件等大的均质化模型,与试验结果进行对比,验证模型的有效性,同时分析预测试件整体的冲击力学响应与失效模式,揭示平纹CF/PEEK热塑性复合材料在温度场耦合下的动态压缩效应。本研究可为热塑性复合材料在极端环境下的服役安全提供有益参考。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 压缩 应变速率效应 温度效应 多尺度建模
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热塑性复合材料层合板翘曲缺陷识别与优化
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作者 冯梦尧 信春玲 +5 位作者 任峰 翟玉娇 许文翀 马驰原 马宇飞 何亚东 《中国塑料》 北大核心 2025年第3期60-64,共5页
基于纤维铺放成型生产的复合材料层合板所出现的翘曲缺陷,运用合理表征方法,并运用形态学原理搭建无接触视觉测量平台对其进行识别,通过设计不同工艺参数对其进行优化,并探究翘曲度与拉伸性能的关系,并进一步对翘曲缺陷进行优化。结果表... 基于纤维铺放成型生产的复合材料层合板所出现的翘曲缺陷,运用合理表征方法,并运用形态学原理搭建无接触视觉测量平台对其进行识别,通过设计不同工艺参数对其进行优化,并探究翘曲度与拉伸性能的关系,并进一步对翘曲缺陷进行优化。结果表明,无接触视觉测量平台可以精准识别翘曲度,热风枪温度由300℃升到500℃,翘曲缺陷减小;翘曲度与拉伸性能呈负相关。通过加热模具的措施可以进一步优化翘曲。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 纤维铺放成型 翘曲缺陷 边缘检测算法
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基于自动铺丝技术的CF/PAEK热塑性复合材料原位退火工艺
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作者 辛志博 江梦茹 +6 位作者 肖涵 赵威 张翰林 朱垠晓 杨方鸿 王成博 段玉岗 《航空材料学报》 北大核心 2025年第3期43-51,共9页
针对CF/PAEK复合材料自动铺放成型工艺中质量一致性差的问题,提出一种铺放后真空辅助原位退火(vacuum-assisted in-situ annealing,VIA)工艺。针对自动铺放成型后的层合板开展VIA工艺实验,通过调控原位退火温度和保温时间制备CF/PAEK复... 针对CF/PAEK复合材料自动铺放成型工艺中质量一致性差的问题,提出一种铺放后真空辅助原位退火(vacuum-assisted in-situ annealing,VIA)工艺。针对自动铺放成型后的层合板开展VIA工艺实验,通过调控原位退火温度和保温时间制备CF/PAEK复合材料单向层合板,分别研究VIA工艺参数对成型温度场、翘曲变形、孔隙率、结晶度和层间性能的影响。结果表明:VIA工艺可以为样件提供均匀的温度场,消除结晶梯度,使样件翘曲程度随着退火温度的升高而逐渐降低,直至消除;当退火温度超过树脂熔融温度,可以降低CF/PAEK预浸料或自动纤维铺放(AFP)工艺过程中产生的内部孔隙,孔隙率降至1.97%,同时大幅提升层间性能,使样件层间剪切强度达到64.7 MPa,相比未经过VIA的样件提升58.6%。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 自动铺丝 原位成型 CF/PAEK 原位退火
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