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无损检测技术在纤维增强聚合物复合材料机械损伤监测中的应用进展 被引量:3
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作者 徐康康 程蹈 +4 位作者 刘点 陈玉霞 涂道伍 郭勇 吴自成 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期8-15,共8页
本文综述了近年来应用在纤维增强聚合物复合材料中无损检测技术的研究成果,分析比较了超声波技术、图像处理技术、基于X射线的无损检测技术(X射线摄影、X射线断层摄影技术与X射线暗场成像技术)、红外热成像技术的原理及特性,针对已有的... 本文综述了近年来应用在纤维增强聚合物复合材料中无损检测技术的研究成果,分析比较了超声波技术、图像处理技术、基于X射线的无损检测技术(X射线摄影、X射线断层摄影技术与X射线暗场成像技术)、红外热成像技术的原理及特性,针对已有的无损检测技术和研究现状,对纤维增强聚合物复合材料无损检测技术未来的发展方向和应用进行了展望。 展开更多
关键词 无损检测技术 复合材料 缺陷 机械损伤 纤维 聚合物
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碳纤维增强聚合物复合材料水导激光切割损伤机理研究 被引量:3
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作者 陈忠安 包彬颖 +5 位作者 张广义 潮阳 王玉峰 姚喆赫 焦俊科 张文武 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期700-710,共11页
碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料在水导激光加工后,切缝表面和横截面存在热损伤,这些损伤是影响材料力学性能、降低材料服役性能的重要因素。针对该问题,采用试验方法分析了加工参数对沟槽几何形貌和表面形貌的影响规律,研究了沟槽表面... 碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料在水导激光加工后,切缝表面和横截面存在热损伤,这些损伤是影响材料力学性能、降低材料服役性能的重要因素。针对该问题,采用试验方法分析了加工参数对沟槽几何形貌和表面形貌的影响规律,研究了沟槽表面和横截面的热损伤形成机理。研究结果表明:高激光功率、低脉冲频率和低切割速度可有效增大沟槽深度;激光与材料的相互作用和水射流的冲刷作用是形成沟槽表面热损伤的主要原因。在2 mm厚CFRP切割试验中发现:横截面热影响区宽度与纤维排布方向有关,0°碳纤维热影响区宽度最大,45°和135°碳纤维热影响区宽度次之且宽度相近,90°碳纤维热影响宽度最小;另外,提高水射流速度有利于抑制热影响区的扩展,水射流速度由80 m/s提高至120 m/s,最大热影响宽度缩小35.7%。 展开更多
关键词 水导激光 纤维增强聚合物 几何形貌 损伤机理
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X-ray CT在纤维增强聚合物复合材料中的应用研究进展 被引量:3
3
作者 李倩倩 李哲 李炜 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期525-535,共11页
X射线计算机断层扫描(X-ray computed tomography,X-ray CT)作为一种具有高分辨率、非破坏性、三维可视化等特征的材料表征测量技术,显示出独特的优势。X-ray CT不仅能得到试样的高分辨率外部特征,还能够获取其详细的内部结构信息,在各... X射线计算机断层扫描(X-ray computed tomography,X-ray CT)作为一种具有高分辨率、非破坏性、三维可视化等特征的材料表征测量技术,显示出独特的优势。X-ray CT不仅能得到试样的高分辨率外部特征,还能够获取其详细的内部结构信息,在各个领域已经受到越来越多的关注。通过简单比较几种无损检测技术的适用性和局限性,引出了X-ray CT的独特性,阐述了X-ray CT的原理以及实验室断层扫描和同步辐射计算机断层扫描(synchrotron radiation computed tomography,SRCT)的特点;从探索纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer,FRP)复合材料的内部结构、评估制造过程、获取损伤失效演变以及X-ray CT与其他表征手段相结合等几个方面归纳了X-ray CT在FRP中的应用,并提出了X-ray CT在FRP研究中的挑战。 展开更多
关键词 无损检测 纤维增强聚合物复合材料 X-ray CT 结构分析 损伤分析 原位实验
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纤维素纳米纤维增强聚合物复合材料研究进展 被引量:17
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作者 李勍 陈文帅 +1 位作者 于海鹏 刘一星 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期126-131,共6页
纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber,本文缩写为CNF)因其独特的网状结构和性能特点,在增强聚合物制备复合材料方面发展迅速。简述CNF的制备及特征;然后从改善团聚、提高界面相容性的角度,介绍对CNF进行表面衍生化、表面接枝和添加偶联... 纤维素纳米纤维(cellulose nanofiber,本文缩写为CNF)因其独特的网状结构和性能特点,在增强聚合物制备复合材料方面发展迅速。简述CNF的制备及特征;然后从改善团聚、提高界面相容性的角度,介绍对CNF进行表面衍生化、表面接枝和添加偶联剂等表面化学改性研究及改性后CNF的性能特点;简述利用CNF增强聚乙烯醇、聚乳酸、环氧树脂、酚醛树脂等聚合物的研究进展;最后对CNF增强聚合物复合材料今后的主要研究方向进行展望。 展开更多
关键词 纤维素纳米纤维 聚合物 复合材料
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苎麻落麻纤维增强聚合物复合材料研究 被引量:24
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作者 肖加余 曾竟成 +6 位作者 张长安 梁重云 王春齐 张纯禹 张小静 陈湘生 娄斌武 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期12-15,共4页
研究了苎麻落麻纤维的基本性能,及其增强酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂复合材料的制备工艺和力学性能,并与黄麻纤维布复合材料和玻璃布复合材料性能进行了比较。同时,初步探讨了麻纤维复合材料的应用。
关键词 天然纤维 苎麻落麻纤维 酚醛树脂 复合材料 增强塑料
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黄麻纤维增强聚合物复合材料工艺与性能研究 被引量:24
6
作者 曾竟成 肖加余 +2 位作者 梁重云 张长安 张纯禹 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 2001年第2期30-33,共4页
本文研究了黄麻纤维的基本性能和黄麻有捻纤维束、黄麻布增强环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂复合材料的复合工艺和力学性能 ,并与玻璃纤维复合材料进行了比较 ,并初步探讨了麻纤维复合材料的应用。
关键词 天然纤维 黄麻纤维 环氧树脂 酚醛树脂 不饱和聚酯树脂 复合材料 工艺 性能 纤维增强
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炭纤维增强聚合物复合材料骨折内固定板的研究进展 被引量:7
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作者 万怡灶 王玉林 +3 位作者 韩可瑜 辛景义 成国祥 姚康德 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期35-38,共4页
综述了用于骨折内固定板的炭纤维增强聚合物复合材料 (包括可吸收和不可吸收的基体 )的最新研究进展。重点介绍了炭纤维增强聚合物复合材料的力学性能和生物相容性。另外 。
关键词 纤维增强 聚合物 骨折内固定板 力学性能 生物相容性
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电纺纳米纤维增强聚合物复合材料的研究进展 被引量:1
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作者 陆波 孙伟东 +2 位作者 权亚博 郑国强 刘春太 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2013年第3期80-84,共5页
与作为填料的普通纤维相比,通过静电纺丝所得纳米纤维(简称电纺纳米纤维)的长径比及比表面积较大,相对于基体材料具有较大的模量和韧性,对聚合物基体有较好的力学增强效果;电纺纳米纤维在复合材料中应力集中程度低、与聚合物基体间界面... 与作为填料的普通纤维相比,通过静电纺丝所得纳米纤维(简称电纺纳米纤维)的长径比及比表面积较大,相对于基体材料具有较大的模量和韧性,对聚合物基体有较好的力学增强效果;电纺纳米纤维在复合材料中应力集中程度低、与聚合物基体间界面结合较好。加入电纺纳米纤维可以提高复合材料的性能,如拉伸及弯曲强度、模量,抗冲击性能等都有较大提高。电纺纳米纤维在聚合物基体中的分散及其与基体间的界面黏结等问题有待进一步研究和改善。 展开更多
关键词 聚合物复合材料 静电纺丝 纳米纤维 增强改性
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应用于桥梁的纤维增强聚合物复合材料及其工艺综述 被引量:3
9
作者 葛平 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 2011年第5期67-70,共4页
本文介绍了桥梁设计和建造的未来趋势,以及目前全球纤维增强聚合物复合材料应用于桥梁的主要实例及其相关的材料与工艺。
关键词 纤维增强聚合物复合材料 桥梁 工艺
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短天然纤维增强聚合物复合材料弹性模量估算
10
作者 梁基照 周林 《现代塑料加工应用》 CAS 北大核心 2010年第6期52-54,共3页
基于短天然纤维增强聚合物复合材料微观力学模型,推导出复合材料拉伸弹性模量的表达式,应用该式估算了聚苯硫醚(PPS)/芦苇和聚乳酸(PLA)/芦苇复合体系的弹性模量并与文献报道的2种弹性模量公式估算值进行比较,结果表明:三者较为接近,偏... 基于短天然纤维增强聚合物复合材料微观力学模型,推导出复合材料拉伸弹性模量的表达式,应用该式估算了聚苯硫醚(PPS)/芦苇和聚乳酸(PLA)/芦苇复合体系的弹性模量并与文献报道的2种弹性模量公式估算值进行比较,结果表明:三者较为接近,偏差接近10%。最后,引用文献发表的PLA/亚麻复合材料拉伸弹性模量测量数据对公式进行初步的验证,结果显示,预测值与实测值较为接近。 展开更多
关键词 短天然纤维 聚合物 复合材料 拉伸弹性模量 预测
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导热改性碳纤维增强聚合物复合材料的力-热特性 被引量:2
11
作者 张上达 韩金城 +1 位作者 历照鑫 高亮 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期4148-4153,共6页
借助钉扎的方法制备了一种掺杂铜柱的三相碳纤维增强聚合物复合材料,以提高其厚度方向的导热性能。在传统混合定律模型的基础上,考虑钉扎铜柱的特征长度与排布形式的影响,提出了一种改进的理论模型来预报该新型三相复合材料的导热性能,... 借助钉扎的方法制备了一种掺杂铜柱的三相碳纤维增强聚合物复合材料,以提高其厚度方向的导热性能。在传统混合定律模型的基础上,考虑钉扎铜柱的特征长度与排布形式的影响,提出了一种改进的理论模型来预报该新型三相复合材料的导热性能,并探讨了导热改性对其力学性能的影响。结果表明,改进的理论预报模型对这种三相复合材料导热性能的预报更为准确,尤其是在钉扎铜柱体积分数较小时。在研究范围内,这种钉扎方法导热改性效果明显,力-热综合性能较好。复合材料导热性能随着钉扎铜柱体积分数的提高而增加,且增加速率不断提高,这主要源于铜柱间热影响区的产生;复合材料拉伸性能及层间剪切性能随着钉扎铜柱体积分数的增加而降低,且降低速率不断减小。当钉扎铜柱体积分数相同时,钉扎铜柱的特征长度与排布形式对复合材料导热性能与拉伸性能及层间剪切性能的影响不大。材料失效主要以钉扎孔位置挤压开裂破坏占主导,钉扎体与基体界面间的自然连接性能较弱,预计通过金属镀铜法加以改善,并可进一步提升复合材料力-热一体化特性。 展开更多
关键词 纤维 聚合物复合材料 导热改性 力学性能
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具有结构健康监测功能的纤维增强聚合物基复合材料的研究现状
12
作者 杜厚义 赫玉欣 +4 位作者 黄烈然 高子昂 张瑞麟 刘虎 刘春太 《化工新型材料》 北大核心 2025年第1期9-14,共6页
纤维增强聚合物基复合材料以其优异的力学性能在许多行业中得到了广泛的应用。但由于纤维增强聚合物基复合材料本身的结构特点,以及所处环境和荷载情况的复杂性,对其整体性和耐久性进行分析比较困难。采用结构健康监测(SHM)技术对复合... 纤维增强聚合物基复合材料以其优异的力学性能在许多行业中得到了广泛的应用。但由于纤维增强聚合物基复合材料本身的结构特点,以及所处环境和荷载情况的复杂性,对其整体性和耐久性进行分析比较困难。采用结构健康监测(SHM)技术对复合材料的结构状况进行监测,提高了复合材料结构的安全性和可靠性,在许多行业得到了广泛的应用。综述了基于电阻传感的纤维增强聚合物基复合材料的SHM方式及其应用,并对纤维增强聚合物基复合材料SHM的发展进行了展望。 展开更多
关键词 纤维增强 聚合物复合材料 结构健康监测 应用
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碳纤维增强聚合物基复合材料的海洋应用
13
作者 罗银胜 林家辉 +1 位作者 范方强 黄锦涛 《现代塑料加工应用》 北大核心 2025年第2期5-8,共4页
碳纤维增强聚合物基复合材料(CFRP)因其轻质、耐腐蚀、高强、抗疲劳、抗冲击等特性而在海洋领域中有广泛应用。对碳纤维的性能、CFRP材料的成型加工以及CFRP在海洋装备中的一些应用进行了综述。
关键词 纤维 聚合物复合材料 耐压壳
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纤维织物/聚合物复合材料摩擦特性研究进展
14
作者 冯智 王进 仝哲 《中国塑料》 北大核心 2025年第7期141-147,共7页
纤维织物/聚合物复合材料比强度高,结构/性能可设计性强,通过纤维组份与结构设计可实现低润滑与高耐磨特性,在航空、航天以及汽车行业上有巨大的应用前景。本文介绍了纤维织物/聚合物复合材料在摩擦学上的应用与进展。阐述了纤维织物/... 纤维织物/聚合物复合材料比强度高,结构/性能可设计性强,通过纤维组份与结构设计可实现低润滑与高耐磨特性,在航空、航天以及汽车行业上有巨大的应用前景。本文介绍了纤维织物/聚合物复合材料在摩擦学上的应用与进展。阐述了纤维织物/聚合物复合材料在不同润滑方式下的润滑与抗磨机理,对比分析了不同纤维种类的摩擦特性,并对纤维种类对复合材料润滑、减磨的影响方式与机理进行了讨论。阐述了纤维的结构形式对复合材料摩擦学行为的影响机理与规律。最后从复合材料的接触尺度与摩擦稳定性、界面优化与改性以及导热优化三方面提出了纤维织物/聚合物复合材料摩擦应用要解决的关键技术和问题,为聚合物基复合材料的摩擦应用提供理论参考。 展开更多
关键词 纤维织物 结构 聚合物复合材料 摩擦磨损
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植物纤维增强PHBV和PBAT可降解复合材料研究进展 被引量:2
15
作者 魏风军 杨雪 《包装工程》 北大核心 2025年第1期28-39,共12页
目的植物纤维在增强可降解复合材料中的应用日益广泛,探讨植物纤维作为增强材料,在提升聚3-羟基丁酸-3-羟基戊酸共聚酯(PHBV)和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)2种可降解复合材料综合性能中的优势与潜力。方法综述不同种类植物纤维增... 目的植物纤维在增强可降解复合材料中的应用日益广泛,探讨植物纤维作为增强材料,在提升聚3-羟基丁酸-3-羟基戊酸共聚酯(PHBV)和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)2种可降解复合材料综合性能中的优势与潜力。方法综述不同种类植物纤维增强PHBV和PBAT可降解高分子材料的研究进展,对各种复合材料的综合性能进行分析比较,并对其应用性能和前景进行总结与展望。结果植物纤维作为增强材料在PHBV和PBAT可降解高分子材料中的应用具有显著的优势和潜力,通过合理的纤维选择和表面改性技术,可制备出综合性能优异的可降解复合材料,满足不同应用领域的需求。结论未来,植物纤维增强PHBV和PBAT可降解复合材料的研究应针对抗菌抗氧化、水气阻隔、阻燃抑燃等领域展开系列研究,制备集高强度、耐水性和功能性于一体的可降解复合材料,以推动植物纤维增强可降解复合材料在更多领域的广泛应用。 展开更多
关键词 植物纤维 增强改性 可降解材料 复合材料 力学性能
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碳纤维增强型复合材料分层缺陷的中频涡流C扫描成像检测
16
作者 王楠 何存富 +2 位作者 刘秀成 梁雪斌 李鹏 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第8期897-907,共11页
碳纤维增强型复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)在制备和服役过程中容易诱发多种损伤,其中分层缺陷对材料的潜在破坏性最大。针对CFRP中分层缺陷的检测问题,采用涡流C扫描检测技术对碳纤维复合材料板内分层缺陷进行可视... 碳纤维增强型复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)在制备和服役过程中容易诱发多种损伤,其中分层缺陷对材料的潜在破坏性最大。针对CFRP中分层缺陷的检测问题,采用涡流C扫描检测技术对碳纤维复合材料板内分层缺陷进行可视化成像。基于成像结果,建立数学统计模型对缺陷面积进行重构,通过分析不同阈值对重构效果的影响以实现涡流对分层缺陷面积检测精度的量化评估。在此基础上,研究缺陷埋深与不同方向涡流特征曲线的变化规律,揭示涡流对板内分层缺陷深度的检测能力。试验结果表明,建立的中频(小于1 MHz)涡流C扫描成像系统可以实现CFRP板内最小直径5 mm、埋深0.5 mm分层缺陷的三维成像与定量评估。研究工作为碳纤维复合材料板内分层缺陷的无损检测与评估提供了一种可行思路。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 分层缺陷 涡流 C扫描成像 缺陷面积 深度
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碳纤维增强复合材料阻尼性能的研究进展
17
作者 孙国栋 吕龙飞 +5 位作者 解静 贾研 康凯 郑斌 尹昭怡 田清来 《材料导报》 北大核心 2025年第6期256-266,共11页
针对工程应用中不可避免的振动、冲击和噪声等引起的零件失效、精度下降和结构损伤等一系列负面影响,材料阻尼性能的研究和预测显得尤为重要。碳纤维增强复合材料作为结构材料,其阻尼性能受到国内外专家学者的广泛关注。本文阐述了碳纤... 针对工程应用中不可避免的振动、冲击和噪声等引起的零件失效、精度下降和结构损伤等一系列负面影响,材料阻尼性能的研究和预测显得尤为重要。碳纤维增强复合材料作为结构材料,其阻尼性能受到国内外专家学者的广泛关注。本文阐述了碳纤维增强复合材料的阻尼来源和预测阻尼性能的主要方法,以树脂基、陶瓷基、碳质基、金属基和夹层材料为例,介绍了国内外专家学者在基体改性、夹层材料和损伤破坏对碳纤维增强复合材料阻尼性能的影响方面的主要研究成果,并对碳纤维增强复合材料阻尼性能的研究进行了总结。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 阻尼性能 基体改性 夹层材料 损伤破坏
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碳纤维增强树脂复合材料制孔技术研究进展
18
作者 袁艳萍 郭筱然 +2 位作者 王文博 陈磊 汪洋 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第7期835-850,共16页
碳纤维增强树脂复合材料是以碳纤维为增强体、树脂为基体的复合材料,因其质量轻、耐腐蚀、抗疲劳等优良特性,逐渐替代了许多传统金属材料,广泛应用于航空航天、车辆制造、船舶运输等领域。碳纤维增强树脂复合材料的各向异性及非均质特... 碳纤维增强树脂复合材料是以碳纤维为增强体、树脂为基体的复合材料,因其质量轻、耐腐蚀、抗疲劳等优良特性,逐渐替代了许多传统金属材料,广泛应用于航空航天、车辆制造、船舶运输等领域。碳纤维增强树脂复合材料的各向异性及非均质特性给加工带来了极大挑战和困难,尤其是大型复合材料的连接装配避免不了小孔结构的加工,但是孔周围产生的应力集中会显著降低连接件的抗疲劳性能。基于此,该文系统综述了碳纤维增强树脂复合材料的制孔方法及其特点。首先,阐述了不同加工工艺下碳纤维增强树脂复合材料制孔的研究进展,并分析了不同工艺下产生的主要缺陷,包括孔的表面形貌特征(如边沿毛刺、撕裂、热影响区、表面粗糙度等)和孔的侧壁形貌特征(如纤维分层、孔锥度、侧壁粗糙度等)。其次,针对复材层板的强度和破坏模式,综述了孔加工对复材层板性能的影响。最后,总结和讨论了碳纤维增强树脂复合材料制孔技术的发展趋势和前景。 展开更多
关键词 纤维增强树脂复合材料 孔加工 缺陷 工艺研究 开孔拉伸 数值模拟
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阻燃微胶囊改性玻璃纤维增强聚合物基复合材料阻燃性能与冲击性能研究 被引量:1
19
作者 凌徐杰 陈殷红 +1 位作者 陆亦洲 方园 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第8期17-23,69,共8页
为了提高玻璃纤维增强聚合物基复合材料(GFRP)的阻燃性能,采用由微流控技术制备的FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊改性环氧树脂基GFRP。采用垂直燃烧试验、锥形量热试验和落锤试验,研究阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA对GFRP阻燃性能、燃烧性能和抗冲击性... 为了提高玻璃纤维增强聚合物基复合材料(GFRP)的阻燃性能,采用由微流控技术制备的FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊改性环氧树脂基GFRP。采用垂直燃烧试验、锥形量热试验和落锤试验,研究阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA对GFRP阻燃性能、燃烧性能和抗冲击性能的影响。试验结果表明:阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA能明显提高GFRP的阻燃性能,相比FR-PN阻燃剂,添加阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA的GFRP表现出更好的燃烧行为,当添加量为10wt%时,阻燃效果最佳;阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA的加入能有效降低阻燃剂对GFRP抗冲击性能的负面影响,添加了10wt%阻燃微胶囊FR-PN@ETPTA的GFRP抗冲击性能最佳。 展开更多
关键词 微流控技术 阻燃微胶囊 玻璃纤维增强聚合物复合材料 阻燃性能 抗冲击性能
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连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展 被引量:1
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作者 商剑钊 吴小飞 +5 位作者 曹晔洁 吕云蕾 李精鑫 王晶 董宁 刘永胜 《材料工程》 北大核心 2025年第1期15-27,共13页
连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺... 连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺是推动连续纤维增强陶瓷基复合材料广泛应用的关键。本文简要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺现状,总结了反应熔渗、纳米浆料浸渗瞬时共晶、浆料浸渗结合热压等低成本工艺的研究现状,围绕制备工艺优化、复合材料微观结构和性能等方面进行综述,提出了低成本制备工艺的未来研究方向,如熔盐法制备超高温陶瓷界面和反应诱导相分离制备具有孔隙结构均匀的多孔基体,可显著提升连续纤维增强陶瓷基复合材料的综合性能。 展开更多
关键词 连续纤维增强陶瓷基复合材料 制备工艺 低成本 反应熔渗 纳米浆料浸渗瞬时共晶
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