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碳纤维增强聚苯硫醚(CF/PPS)航空复合材料的结晶行为及力学性能 被引量:10
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作者 曹硕 黄鑫林 +2 位作者 朱姝 杨洋 徐捷 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期571-577,共7页
通过非等温结晶方法研究了基于碳纤维表面修饰的连续碳纤维增强聚苯硫醚(Carbon fiber reinforced polyphenylene sulfide,CF/PPS)复合材料的结晶行为,并对不同降温速率结晶的复合材料样品进行弯曲和冲击等力学性能测试,探讨了CF/PPS复... 通过非等温结晶方法研究了基于碳纤维表面修饰的连续碳纤维增强聚苯硫醚(Carbon fiber reinforced polyphenylene sulfide,CF/PPS)复合材料的结晶行为,并对不同降温速率结晶的复合材料样品进行弯曲和冲击等力学性能测试,探讨了CF/PPS复合材料加工条件与结晶特性以及宏观性能之间的联系。研究表明,在降温速率为10K/min^70K/min,CF/PPS的结晶峰温度与起始结晶温度均随着降温速率的增大而降低;其球晶生长速率和结晶速率也随之增大,但结晶度随着降温速率的增大而减小;PPS的晶核数量随着降温速率的增大而增多,平均球晶尺寸随之减小。当降温速率从10K/min增大至70K/min时,复合材料的弯曲强度从719.2MPa降低至689.4MPa,下降了4%;弯曲模量从70.0GPa降至63.5GPa,降低了9%;缺口冲击强度却随之增强,从62.0kJ/m^2提高至72.3kJ/m^2,提高了15%。 展开更多
关键词 聚苯硫醚 碳纤维 非等温结晶 力学性能
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纺织结构碳纤维增强尼龙基复合材料的成型加工及力学性能 被引量:3
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作者 吴玉霞 朱姝 +4 位作者 徐英凯 景鹏展 余木火 詹亚歌 杨洋 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期92-98,共7页
纺织结构碳纤维增强尼龙6(CFF/PA6)复合材料的力学性能优于短、长纤增强材料,但成型加工较困难。文中提出一种基于碳纤维(CF)表面改性的CFF/PA6成型方法,研究了多种CF表面改性处理法及模压成型压力对材料力学性能的影响。发现在氮... 纺织结构碳纤维增强尼龙6(CFF/PA6)复合材料的力学性能优于短、长纤增强材料,但成型加工较困难。文中提出一种基于碳纤维(CF)表面改性的CFF/PA6成型方法,研究了多种CF表面改性处理法及模压成型压力对材料力学性能的影响。发现在氮气氛围中400℃高温处理4h可有效去除CFF表面浆料,通过饱和的尼龙/甲酸溶液处理24h可使CF表面活化、与PA6形成氢键,并使PA6以黏度较低的溶液状态渗透CFF丝束内部,孔隙率从8.05%降至0.81%。进而采用薄膜叠层模压法制备CFF/PA6,在250℃,2.5~3.0 MPa下加载10min,所得材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别达到464.48 MPa,698.47 MPa和95.3kJ/m2,较未经表面处理的材料提高40%~50%。利用扫描电子显微镜可以看到,所制备的复合材料具有良好的基体-增强体浸润性和较强界面。 展开更多
关键词 纺织结构碳纤维 尼龙6 复合材料 力学性能
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基于碳纤维表面修饰制备碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)热塑性复合材料 被引量:18
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作者 景鹏展 朱姝 +3 位作者 余木火 袁象恺 刘卫平 姜正飞 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期21-27,共7页
碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)复合材料是重要的热塑性航空复合材料,其难点为提高碳纤维(CF)与基体的浸润性及界面强度。探讨了CF表面修饰对CFF/PPS界面结合强度的影响,对比了热处理去浆及三种表面修饰剂对碳纤维单丝及CFF/PPS复合... 碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)复合材料是重要的热塑性航空复合材料,其难点为提高碳纤维(CF)与基体的浸润性及界面强度。探讨了CF表面修饰对CFF/PPS界面结合强度的影响,对比了热处理去浆及三种表面修饰剂对碳纤维单丝及CFF/PPS复合材料的改性效果。采用X射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、单丝强度测试、复合材料静力学测试和动态力学分析等手段对CF表面修饰效果进行评价,建立了基于CF表面修饰制备高性能CFF/PPS热塑性航空复合材料的方法。制备的复合材料层间剪切强度达91.4MPa,弯曲强度953.7MPa,拉伸强度797.4MPa,模量68.4GPa,冲击强度58.3kJ/m2,用SEM观察到CF表面包覆大量PPS树脂。 展开更多
关键词 碳纤维织物 聚苯硫醚 表面修饰 界面结合强度
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碳纤维/环氧超厚度复合材料壁板的固化工艺优化及性能 被引量:6
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作者 杨洋 王洪恩 +1 位作者 袁协尧 见雪珍 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期101-107,113,共8页
为制定适用于大厚度环氧基碳纤维增强复合材料的固化制度,首先采用热分析方法对预浸料的固化行为进行了详细的研究,结合预埋热电偶的方法在线监测了不同厚度的壁板在等速率升温条件下的固化过程,通过系统的研究,并提出了增加缓慢升温阶... 为制定适用于大厚度环氧基碳纤维增强复合材料的固化制度,首先采用热分析方法对预浸料的固化行为进行了详细的研究,结合预埋热电偶的方法在线监测了不同厚度的壁板在等速率升温条件下的固化过程,通过系统的研究,并提出了增加缓慢升温阶段的固化制度。文中对固化制度优化后的大厚度复合材料制件的进行了超声C扫描检测和内部微观结构等分析,结果证明,采用在120℃和150℃缓慢升温的方式可以有效地控制大厚度复合材料制件内部的固化集中放热现象,并可大幅度提高制造过程中的温度均匀性。采用上述工艺,有望得到质量优异的大厚度复合材料制件。 展开更多
关键词 碳纤维增强环氧 复合材料 大厚度 固化 预浸料 升温速率
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聚甲基戊烯芯模材料的应用研究
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作者 雷皓云 杨洋 +2 位作者 李罕 罗廷福 雷毅 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期74-77,共4页
帽形加筋是一种减重效率较高的结构形式,在飞机结构中发挥着重要作用,因此帽形加筋板制件的共固化成型成为国内航空复合材料制造的一项关键技术。所成型出的帽形件形状规整,无翘曲变形,无异物存在,外观光顺,内腔表面平滑,尺寸在公差范... 帽形加筋是一种减重效率较高的结构形式,在飞机结构中发挥着重要作用,因此帽形加筋板制件的共固化成型成为国内航空复合材料制造的一项关键技术。所成型出的帽形件形状规整,无翘曲变形,无异物存在,外观光顺,内腔表面平滑,尺寸在公差范围内。研究聚甲基戊烯芯模材料在复合材料帽形加筋的应用。一次共固化制造复合材料帽形制件,可以保证产品质量。 展开更多
关键词 聚甲基戊烯 芯模材料
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共胶接T型加筋壁板模具设计及成型工艺研究 被引量:19
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作者 罗刚堂 李敏 +3 位作者 顾轶卓 张冬梅 马绪强 张佐光 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期58-64,共7页
本文选取T型加筋壁板作为典型结构件,研究了热压罐共胶接工艺中成型模具的设计和模具对成型质量的影响。首先针对T型筋条的结构和成型特点,设计了两种模具方案,研究了硬模(金属模具)/硬模、硬模/软模(橡胶模具)两种模具配合方式对筋条... 本文选取T型加筋壁板作为典型结构件,研究了热压罐共胶接工艺中成型模具的设计和模具对成型质量的影响。首先针对T型筋条的结构和成型特点,设计了两种模具方案,研究了硬模(金属模具)/硬模、硬模/软模(橡胶模具)两种模具配合方式对筋条成型质量的影响,并进一步研究了筋条、蒙皮的固化顺序对T型加筋壁板共胶接质量的影响。结果表明,T型筋条成型中拐角区的传压及受压均匀性是模具设计中考虑的要点;与硬模/硬模配合方式相比,硬模/软模配合方式可以提高筋条拐角区的受压和密实均匀性,不容易出现因受压不均而在拐角区和填充区产生的纤维褶皱及孔隙缺陷,但是筋条尺寸精度低于硬模/硬模的情况;采用有限元法模拟分析了硬模、软模内部压力分布,发现模拟结果与实验结果基本一致;已固化筋条与未固化蒙皮胶接时,胶接区蒙皮的厚度均匀性不易保证,采用未固化筋条与已固化蒙皮共胶接的方式更容易保证胶接区的质量。本文研究结果对壁板类结构整体化工艺成型质量的控制具有指导意义。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 加筋壁板 整体成型工艺 共胶接工艺 模具 预浸料
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一种高温碳纤/环氧预浸料的固化反应动力学 被引量:3
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作者 王洪恩 杨洋 +1 位作者 陈璐圆 杨霓虹 《航空制造技术》 北大核心 2013年第23期111-113,117,共4页
为深入了解某新型高温固化碳纤维增强环氧树脂基预浸料的固化行为,采用唯象模型,借助动态差式扫描量热(DSC)测试手段,系统研究了预浸料的固化反应特征参数、固化度变化等因素,同时建立了该预浸料树脂的固化动力学方程,并根据研究结果确... 为深入了解某新型高温固化碳纤维增强环氧树脂基预浸料的固化行为,采用唯象模型,借助动态差式扫描量热(DSC)测试手段,系统研究了预浸料的固化反应特征参数、固化度变化等因素,同时建立了该预浸料树脂的固化动力学方程,并根据研究结果确定了该体系树脂的表观特征固化温度,为该预浸料复合材料固化工艺的选择和优化提供了理论依据和基础数据。 展开更多
关键词 固化反应动力学方程 自催化动力学模 型DSC
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