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玄武岩纤维缠绕成型管道的损伤及承载能力研究 被引量:1
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作者 李涛 赵广慧 +2 位作者 段建良 王怀安 张杰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期352-362,共11页
玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced composite, BFRP)具有耐腐蚀性强、比强度高、环保等优点,正确评价BFRP管道性能的可靠性和承载能力是将其应用于高附加值的油气输送领域的基础。对于玄武岩纤维(basalt fiber, BF)缠绕... 玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced composite, BFRP)具有耐腐蚀性强、比强度高、环保等优点,正确评价BFRP管道性能的可靠性和承载能力是将其应用于高附加值的油气输送领域的基础。对于玄武岩纤维(basalt fiber, BF)缠绕成型的复合材料管道,首先在细观尺度上获得浸胶纤维束的强度。然后,沿着管道的轴向和环向分别截取试件,测量了两种试件的拉伸强度;基于试验结果和有限元模拟,研究了管壁结构层在拉伸、压缩以及剪切载荷作用下的损伤演化,得到结构层的宏观本构模型。最后,建立了BF缠绕成型管道的有限元模型,研究纤维性能离散对管道承载能力的影响。结果表明,纤维有效含量对管道承载能力的影响很大,从纤维生产和管道成型工艺等方面降低纤维增强作用的离散性对于准确预测管道的承载可靠性,推动BF复合材料在油气管道领域的应用至关重要。 展开更多
关键词 玄武岩纤维缠绕成型管道 复合材料 代表体积单元 损伤演化 承载能力
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连续纤维增强PEK-C复合材料缠绕成型工艺及性能研究 被引量:13
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作者 李伟 高维佳 +1 位作者 陈平 李阔 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期261-264,共4页
利用在线溶液浸渍法制备预浸带,采用原位固结的方式进行连续玻璃纤维增强PEK-C复合材料的缠绕成型工艺研究。分析了缠绕速度、加工温度及树脂含量等因素对NOL环层间剪切强度的影响,研究发现在一定的缠绕速度和加工温度范围内,可制得性... 利用在线溶液浸渍法制备预浸带,采用原位固结的方式进行连续玻璃纤维增强PEK-C复合材料的缠绕成型工艺研究。分析了缠绕速度、加工温度及树脂含量等因素对NOL环层间剪切强度的影响,研究发现在一定的缠绕速度和加工温度范围内,可制得性能良好的NOL环缠绕构件。SEM断口形貌分析表明,树脂和纤维分布均匀,界面粘接良好。该方法的研究,为高性能热塑性树脂基复合材料的缠绕成型提供了一种有效手段。 展开更多
关键词 缠绕成型 热塑性复合材料 PEK-C 在线浸渍 原位固结
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树脂基复合材料湿法缠绕成型研究进展 被引量:22
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作者 苏祖君 梁国忠 +1 位作者 曾金芳 王华强 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期46-49,共4页
缠绕成型可获得性能优异的复合材料及其制品。相对于干法缠绕成型而言 ,湿法缠绕成型可有效降低复合材料的制造成本。本文简要介绍了湿法缠绕用增强材料的状况 。
关键词 增强材料 树脂基体 湿法缠绕成型
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复杂形体面片缠绕成型方法的分析与实现 被引量:7
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作者 王显峰 富宏亚 +1 位作者 韩振宇 王永章 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期39-41,共3页
文摘通过对复杂形体缠绕成型方法的分析,提出了面片缠绕的思想;同时针对缠绕过程中可能存在的架空问题提出了一套可行的判定准则和解决方案。以面片缠绕理论为基础,针对飞机发动机进气道缠绕成型,编制缠绕控制程序并进行相应的实验,验... 文摘通过对复杂形体缠绕成型方法的分析,提出了面片缠绕的思想;同时针对缠绕过程中可能存在的架空问题提出了一套可行的判定准则和解决方案。以面片缠绕理论为基础,针对飞机发动机进气道缠绕成型,编制缠绕控制程序并进行相应的实验,验证了面片缠绕方法的实用性,为航空航天高性能构件的缠绕成型探索了一条新的途径。 展开更多
关键词 纤维缠绕 飞机进气道 缠绕成型
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连续碳纤维增强聚苯硫醚(PPS)复合管材的缠绕成型及性能表征 被引量:9
5
作者 郭兵兵 王连玉 +1 位作者 周春华 周晓东 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期54-57,17,共5页
通过自制的热塑性缠绕成型设备制备了连续碳纤维增强PPS复合管材,并对其相关性能进行了考查。依据检测标准,对复合管材的ILSS(层间剪切强度)、结晶度、密度、吸水率、空隙率等性能进行了研究。结果表明,复合材料的空隙率在0.04%和0.05%... 通过自制的热塑性缠绕成型设备制备了连续碳纤维增强PPS复合管材,并对其相关性能进行了考查。依据检测标准,对复合管材的ILSS(层间剪切强度)、结晶度、密度、吸水率、空隙率等性能进行了研究。结果表明,复合材料的空隙率在0.04%和0.05%时,其ILSS分别为33.25MPa和27.54MPa,空隙的存在导致管材的ILSS下降;在不同温度下对管材进行热处理,发现ILSS随着热处理温度的升高而增加。在不同测试环境温度下,ILSS随着环境温度的升高出现下降。在沸水中浸泡8h后,管材的吸水率仅为0.66%,说明管壁成型致密。通过表征分析,说明自制的热塑性缠绕成型设备可制备性能优良的热塑性复合管材。 展开更多
关键词 缠绕成型 聚苯硫醚 碳纤维 层间剪切强度 热处理
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工艺条件对两步法缠绕成型连续玻璃纤维增强聚丙烯管材层间剪切强度及树脂含量的影响 被引量:8
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作者 李旭武 周晓东 +1 位作者 郭兵兵 方立 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 2011年第6期64-67,共4页
本文以熔融浸渍法制备的预浸带为原料,通过两步法缠绕成型工艺制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯管材,采用正交试验研究了工艺条件对管壁层间剪切强度及管材树脂含量的影响。结果表明,提高芯模压力辊温度、热风枪温度、预热器温度,选择适中... 本文以熔融浸渍法制备的预浸带为原料,通过两步法缠绕成型工艺制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯管材,采用正交试验研究了工艺条件对管壁层间剪切强度及管材树脂含量的影响。结果表明,提高芯模压力辊温度、热风枪温度、预热器温度,选择适中的压力辊压力,在层间剪切强度提高的同时,树脂含量下降,当芯模压力辊温度为160℃、热风枪温度为260℃、预热器温度为170℃、压力辊压力为0.15MPa时,综合性能最好,其中层间剪切强度为20.47MPa,树脂含量为45.58%,芯模压力辊温度对层间剪切强度的影响最大。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 缠绕成型 层间剪切强度 正交试验
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玻纤增强聚丙烯管材缠绕成型温度工艺参数研究 被引量:7
7
作者 郭兵兵 周春华 +1 位作者 陈杰 周晓东 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期56-59,共4页
通过熔融浸渍法制作了聚丙烯(PP)预浸料坯带。采用正交试验,研究了玻纤增强PP复合管材缠绕成型过程中几个主要加工温度参数对其性能的影响。结果表明,通道加热温度、热风枪加热温度、芯模温度对复合管材的层间剪切强度(F sbs)和环向拉... 通过熔融浸渍法制作了聚丙烯(PP)预浸料坯带。采用正交试验,研究了玻纤增强PP复合管材缠绕成型过程中几个主要加工温度参数对其性能的影响。结果表明,通道加热温度、热风枪加热温度、芯模温度对复合管材的层间剪切强度(F sbs)和环向拉伸强度(σ环)有显著影响。其中,热风枪温度对F sbs影响较大,而芯模温度对σ环影响较大。在预热通道温度200℃,热风枪温度260℃,芯模温度140℃的最优工艺条件下,管材的F sbs达到43.69 MPa,σ环达到了589 MPa。 展开更多
关键词 缠绕成型 玻纤增强聚丙烯 层间剪切强度 环向拉伸强度
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湿法缠绕成型玻璃钢锚环的研发与试验 被引量:3
8
作者 刘建月 崔小朝 +2 位作者 刘伟婧 张柱 郑亚东 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期75-77,71,共4页
设计了一种玻璃钢材料锚环的矿用锚索支护结构并设计了玻璃钢锚环的制作流程,应用湿法缠绕成型工艺进行了锚环的制作。对所制锚环进行了压载试验和张拉试验。研究表明无碱玻璃纤维缠绕成型的196#不饱和聚酯树脂基玻璃钢锚环具有质量轻... 设计了一种玻璃钢材料锚环的矿用锚索支护结构并设计了玻璃钢锚环的制作流程,应用湿法缠绕成型工艺进行了锚环的制作。对所制锚环进行了压载试验和张拉试验。研究表明无碱玻璃纤维缠绕成型的196#不饱和聚酯树脂基玻璃钢锚环具有质量轻、易成型、耐酸碱腐蚀性能好等优点。玻璃钢锚环的承压性能在500k N以上,张拉强度极限为464k N。 展开更多
关键词 玻璃钢 锚环 缠绕成型 支护结构
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复合材料纤维缠绕成型CAD/CAM相关技术研究 被引量:7
9
作者 韩振宇 王永章 富宏亚 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 2003年第5期32-34,共3页
纤维缠绕成型是制造高强度复合材料制品的一种重要的工艺方法 ,将CAD/CAM方法应用其中可以大大提高生产效率 ,降低设计成本。本文提出了纤维缠绕CAD/CAM系统的总体方案 ,并对其中缠绕数学模型、线型优化、丝嘴轨迹生成等重要组成部分进... 纤维缠绕成型是制造高强度复合材料制品的一种重要的工艺方法 ,将CAD/CAM方法应用其中可以大大提高生产效率 ,降低设计成本。本文提出了纤维缠绕CAD/CAM系统的总体方案 ,并对其中缠绕数学模型、线型优化、丝嘴轨迹生成等重要组成部分进行了分析与研究 ,为CAD/CAM系统的开发奠定了理论基础。 展开更多
关键词 复合材料 纤维缠绕成型 CAD/CAM 生产效率 设计成本
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湿法缠绕成型T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料力学性能研究 被引量:8
10
作者 赵凯 高伟 陈书华 《玻璃钢/复合材料》 CAS 北大核心 2019年第2期91-95,共5页
研究了湿法缠绕成型的T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料NOL环及单向板力学性能。测试了树脂配方的粘度-温度特性,T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料NOL环的拉伸及剪切性能,采用SEM对NOL环拉伸试样破坏形貌进行了观察。测试了T700碳纤维/氰酸... 研究了湿法缠绕成型的T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料NOL环及单向板力学性能。测试了树脂配方的粘度-温度特性,T700碳纤维/氰酸酯树脂复合材料NOL环的拉伸及剪切性能,采用SEM对NOL环拉伸试样破坏形貌进行了观察。测试了T700碳纤维/氰酸酯树脂单向板复合材料的常温拉伸性能、弯曲性能、层间剪切性能和高温弯曲性能。结果表明,树脂配方在25℃下的粘度为800 cps,可以直接在室温条件下用于复合材料湿法缠绕成型,并具有充分的使用期。NOL环的拉伸强度为2220 MPa,剪切强度为56. 8 MPa,树脂基体对碳纤维具有良好的浸润性,能够较好地发挥出碳纤维的高强度特性。T700碳纤维氰酸酯树脂单向板复合材料的高温力学性能优异,200℃下弯曲强度保留率高达60. 4%,250℃下弯曲强度保留率高达45. 0%。 展开更多
关键词 氰酸酯树脂 湿法缠绕成型 复合材料 力学性能
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高性能聚芳醚树脂的缠绕成型工艺研究 被引量:1
11
作者 李伟 高维佳 陈平 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期463-463,共1页
关键词 聚芳醚酮 高性能 预浸带 缠绕成型 基体树脂 热塑性聚合物 缠绕结构 工艺研究 碳纤维 压力辊
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玻璃纤维增强环氧树脂复合材料板簧缠绕成型与质量分析 被引量:2
12
作者 张靠民 赵焱 +1 位作者 王玮 李如燕 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期169-172,共4页
采用缠绕成型工艺,成功制备了车用变宽度等截面连续纤维增强环氧树脂基复合材料板簧,从纤维质量分数、微观形貌、疲劳寿命及破损方式等方面初步分析了复合材料板簧的成型质量和疲劳寿命。结果表明,相对于阳模面,复合材料板簧阴模面具有... 采用缠绕成型工艺,成功制备了车用变宽度等截面连续纤维增强环氧树脂基复合材料板簧,从纤维质量分数、微观形貌、疲劳寿命及破损方式等方面初步分析了复合材料板簧的成型质量和疲劳寿命。结果表明,相对于阳模面,复合材料板簧阴模面具有更高的纤维质量分数,更容易出现贫胶现象。疲劳寿命实验表明,所制备的复合材料板簧疲劳寿命高达22万次以上,拉伸破坏发生在纤维质量分数较高的阴模面。 展开更多
关键词 复合材料板簧 缠绕成型 疲劳寿命 轻量化
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大尺寸纤维复合材料箱体零拔模斜度缠绕成型模具设计 被引量:1
13
作者 蔡建 詹永富 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第23期52-53,共2页
以某型发射箱复合材料箱体为应用对象,探讨了一种零拔模斜度组合式缠绕成型模具的设计,用于大尺寸薄壁结构矩形截面复合材料箱体构件的缠绕成型,以满足长度方向近零拔模斜度的要求。
关键词 纤维复合材料 箱体 缠绕成型 模具设计
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基于RBFNN的FRPP复合管材缠绕成型性能预测
14
作者 刘超锋 陈宇慧 +4 位作者 叶松 孙盖南 吴学红 刘亚莉 龚毅 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期170-172,共3页
以玻纤增强聚丙烯(FRPP)复合管材缠绕成型性能及其关联的成型过程参数为对象,基于留一法交叉检验的手段,采用径向基神经网络(RBFNN)建模的方法研究了FRPP复合管材缠绕成型性能预测模型。结果表明,预测层间剪切强度、环向拉伸强度时,分... 以玻纤增强聚丙烯(FRPP)复合管材缠绕成型性能及其关联的成型过程参数为对象,基于留一法交叉检验的手段,采用径向基神经网络(RBFNN)建模的方法研究了FRPP复合管材缠绕成型性能预测模型。结果表明,预测层间剪切强度、环向拉伸强度时,分别存在的一种RBFNN模型的检验最大相对误差≤0.001%。对学习好的RBFNN模型进行敏感度分析表明,玻纤增强聚丙烯(FRPP)复合管材缠绕成型性能及其关联的成型过程参数之间的关系为高度非线性关系。性能最好的工艺参数分析说明所建立的模型是可靠的。 展开更多
关键词 FRPP复合管材 缠绕成型性能 RBFNN 预测
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缠绕成型温度和玻璃钢管材性能数据的高精度非线性回归
15
作者 刘超锋 陈远 +3 位作者 庄舒鑫 刘亚莉 吴学红 张羽翔 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期178-182,共5页
为了得到缠绕成型温度和玻璃钢管材性能数据的高精度非线性数学模型,以调整判定系数来评价拟合优度,参考最大相对误差,进行了性能因子为有量纲数时的线性回归,构造了6种温度因数的非线性回归。结果表明,当热风枪加热温度与预热通道温度... 为了得到缠绕成型温度和玻璃钢管材性能数据的高精度非线性数学模型,以调整判定系数来评价拟合优度,参考最大相对误差,进行了性能因子为有量纲数时的线性回归,构造了6种温度因数的非线性回归。结果表明,当热风枪加热温度与预热通道温度的比值和热风枪加热温度与芯模温度的比值作为回归的自变量时,关联式拟合层间剪切强度Fsbs的最大偏差为1.46%。当层间剪切强度Fsbs≤27.62MPa时,以预热通道温度与热风枪加热温度的比值和预热通道温度与芯模温度的比值作为回归的自变量,分段回归后关联式的最大偏差为0.005%。而当预热通道温度与热风枪加热温度的比值和热风枪加热温度与芯模温度的比值作为回归的自变量时,关联式拟合环向拉伸强度的最大偏差为0.003%。 展开更多
关键词 量纲分析 多元非线性回归 缠绕成型温度 玻璃钢管材性能 数学模型
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绝热层自动缠绕成型关键技术研究 被引量:3
16
作者 张伟超 侯增选 +3 位作者 严文聪 徐铭浩 王浩东 李彦良 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第10期109-114,共6页
本文介绍了国内外固体火箭发动机绝热层缠绕成型技术的研究现状,提出了绝热层缠绕成型工艺方案和设备方案,重点研究了绝热层缠绕成型关键技术。根据绝热层缠绕成型压力控制要求和特点,提出了绝热层缠绕压力控制方法;分析了绝热层缠绕成... 本文介绍了国内外固体火箭发动机绝热层缠绕成型技术的研究现状,提出了绝热层缠绕成型工艺方案和设备方案,重点研究了绝热层缠绕成型关键技术。根据绝热层缠绕成型压力控制要求和特点,提出了绝热层缠绕压力控制方法;分析了绝热层缠绕成型胶带跑偏原因,提出了缠绕胶带纠偏方法;设计了一种椭圆凹面压辊,保证胶带边缘粘接质量,避免胶带边缘产生翘边;利用圆柱面压辊与最小型号芯模半径参数,提出了一种绝热层缠绕通用胶带宽度计算方法;分析了绝热层缠绕成型胶带速度及张力控制要求和特点,提出了缠绕胶带速度和张力控制方法。开发、建立绝热层缠绕成型工艺仿真演示示范线,为绝热层缠绕成型设备研制提供支撑。 展开更多
关键词 绝热层 缠绕成型 压力控制 纠偏 椭圆凹面压辊 复合材料
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缠绕成型用BMI树脂化学流变性及流变模型研究 被引量:2
17
作者 赵静 李玲 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期40-43,共4页
研制了用于缠绕成型的双马来酰亚胺树脂体系,研究该树脂体系的化学流变特性。经黏度实验证实,该体系黏度平台低,低黏度保持时间长1,10℃下保持黏度低于1000 mPa.s的时间为864 min。在黏度实验和差示扫描量热(DSC)实验的基础上,建立了该... 研制了用于缠绕成型的双马来酰亚胺树脂体系,研究该树脂体系的化学流变特性。经黏度实验证实,该体系黏度平台低,低黏度保持时间长1,10℃下保持黏度低于1000 mPa.s的时间为864 min。在黏度实验和差示扫描量热(DSC)实验的基础上,建立了该树脂体系恒温情况下的双阿累尼乌斯黏度模型,该模型与实验数据吻合良好,可有效地预测缠绕成型过程中黏度变化情况以及低黏度平台,为复合材料缠绕成型工艺模拟分析及工艺参数的确定提供了理论依据和基础数据。 展开更多
关键词 缠绕成型 双马来酰亚胺树脂 低黏度 化学流变模型
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FRP缠绕成型CAD/CAM系统研究 被引量:2
18
作者 杜志强 刘士华 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 2001年第3期32-34,共3页
本文介绍了当前缠绕成型工艺技术和设备的发展现状 ,提出了将CAD/CAM技术应用于FRP缠绕成型工艺的思想 ,并探讨了其实现方法。同时 ,在分析了缠绕线型及其规律的基础上 。
关键词 缠绕规律 线型 缠绕成型工艺 CAD/CAM系统 玻璃钢 FRP
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红外加热缠绕成型工艺参数对CF/PEEK复合材料层间剪切性能的影响 被引量:12
19
作者 单毫 陈宇 +2 位作者 李俊杰 姚钱 周晓东 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第1期39-46,共8页
为获得层间粘结性能优异的连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)缠绕成型制品,以粉末浸渍法制备的CF/PEEK单向带为原料,采用自制的高功率红外加热热塑性复合材料缠绕成型设备,进行缠绕成型工艺的研究。以层间剪切强度(ILSS)作为评... 为获得层间粘结性能优异的连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)缠绕成型制品,以粉末浸渍法制备的CF/PEEK单向带为原料,采用自制的高功率红外加热热塑性复合材料缠绕成型设备,进行缠绕成型工艺的研究。以层间剪切强度(ILSS)作为评价缠绕制品性能的主要依据,分别研究了缠绕成型过程中的送料张力、下压辊压力、缠绕速率、加热温度、预热时间和冷却速率等关键工艺参数对CF/PEEK环制品性能的影响。实验结果表明,成型温度为410℃,预热为40 min,送料张力为8 kg,下压辊气缸压力为0.30 MPa,芯模转速为6 r/min,缓慢冷却条件下制得的缠绕制品性能最优,层间剪切强度达到(82.29±1.27)MPa,并据此制备出了CF/PEEK缠绕管道。 展开更多
关键词 热塑性复合材料 聚醚醚酮 红外加热 缠绕成型 层间剪切强度
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碳纤维用湿法缠绕成型工艺环氧树脂研究 被引量:7
20
作者 廖国峰 沈伟 +3 位作者 张继涛 杨小兵 王栋 赵丽民 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期101-105,110,共6页
针对适用于湿法缠绕成型的环氧树脂体系,以多官能度环氧树脂和芳香胺类固化剂为主体,研制了高性能湿法缠绕环氧树脂。采用非等温固化模型及凝胶模型研究了环氧树脂的固化行为,明确了时间-温度-固化行为之间的关系。该环氧树脂黏度低,适... 针对适用于湿法缠绕成型的环氧树脂体系,以多官能度环氧树脂和芳香胺类固化剂为主体,研制了高性能湿法缠绕环氧树脂。采用非等温固化模型及凝胶模型研究了环氧树脂的固化行为,明确了时间-温度-固化行为之间的关系。该环氧树脂黏度低,适用期长且固化物具有优异的力学性能。在此基础上,采用碳纤维(T700-S)作为增强材料制备了碳纤维复合材料,其中NOL环拉伸强度为2674MPa,拉伸模量为173GPa,剪切强度为68.2MPa;单向碳纤维板拉伸强度为2412MPa,拉伸模量为154GPa,剪切强度为74.5MPa。 展开更多
关键词 湿法缠绕成型工艺 环氧树脂 固化动力学 碳纤维 复合材料
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