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先进聚合物基复合材料超声焊接研究进展
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作者 王静 程健 +3 位作者 肖存勇 贾松 任荣 熊需海 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期166-173,共8页
先进聚合物基复合材料(APC)取代传统金属材料实现了航空航天结构件的轻量化,其用量已成为衡量大型飞行器技术先进性的重要标志。高效连接工艺技术是影响APC构件制造成本和使用安全的关键因素之一。文中综述了纤维增强热塑性树脂基复合... 先进聚合物基复合材料(APC)取代传统金属材料实现了航空航天结构件的轻量化,其用量已成为衡量大型飞行器技术先进性的重要标志。高效连接工艺技术是影响APC构件制造成本和使用安全的关键因素之一。文中综述了纤维增强热塑性树脂基复合材料和热固性树脂基复合材料超声焊接的研究进展;详细讨论了超声波焊接机理、焊接头结构设计及焊接工艺参数(焊接时间、焊接压力、振幅、能量导向器类型等)等对APC焊接头承载性能的影响,并总结了目前APC超声焊接领域存在的问题,指出了未来的研究方向。 展开更多
关键词 纤维增强树脂基复合材料 超声波焊接 能量导向器 焊接参数
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PBO纤维复合材料界面性能研究进展
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作者 王静 杨爽 +3 位作者 陈平 熊需海 高艺铭 任荣 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第22期28-39,共12页
聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维具有高强度、高模量和优异的机械性能,成为树脂基复合材料中最有前景的增强材料之一。然而其表面致密光滑,化学结构惰性高,导致纤维与基体之间的界面强度较差,严重制约了复合材料性能的发挥。因此,对PBO纤... 聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维具有高强度、高模量和优异的机械性能,成为树脂基复合材料中最有前景的增强材料之一。然而其表面致密光滑,化学结构惰性高,导致纤维与基体之间的界面强度较差,严重制约了复合材料性能的发挥。因此,对PBO纤维与树脂基体之间的界面性能进行调控具有重要意义。本文阐述了纤维表面的物理和化学变化如何促进界面处的黏附强化机制,系统介绍了近年来PBO纤维复合材料界面改性技术的研究进展。此外,还介绍了典型的复合材料界面模型及其机理,为复合材料界面性能的评估及改性方法提供理论依据和新思路。 展开更多
关键词 PBO纤维 界面性能 表面处理 界面模型 等离子体改性
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酚酞基聚醚酮/环氧树脂/氰酸酯半互穿聚合物的制备及性能 被引量:11
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作者 李俊燕 陈平 +2 位作者 马泽民 马克明 王柏臣 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期141-143,共3页
采用热熔法制备环氧树脂(EP)/氰酸酯树脂(CE)/酚酞基聚醚酮(PEK-C)半互穿网络聚合物。利用三点弯曲法测定了固化物的力学性能,通过动态力学分析(DMA)研究了固化物玻璃化转变温度(Tg)及储存模量变化规律;用扫描电镜(SEM)对断面进行了观... 采用热熔法制备环氧树脂(EP)/氰酸酯树脂(CE)/酚酞基聚醚酮(PEK-C)半互穿网络聚合物。利用三点弯曲法测定了固化物的力学性能,通过动态力学分析(DMA)研究了固化物玻璃化转变温度(Tg)及储存模量变化规律;用扫描电镜(SEM)对断面进行了观察。结果表明,在Tg和弯曲性能基本保持不变的情况下,PEK-C能有效地改善固化物的韧性。当PEK-C的加入量为15%(质量分数,下同)时,断裂韧性KIC和GIC值可分别提高20%和50%,归功于此时固化物形成双连续相结构。但是随着PEK-C含量的增加,固化物初始分解温度略微下降,这可能与交联密度的少量降低有关。 展开更多
关键词 酚酞基聚醚酮 环氧树脂 氰酸酯树脂 半互穿结构 力学性能 耐热性能
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等离子体处理的时效性对芳Ⅲ/双马复合材料耐湿热性能的影响 被引量:3
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作者 王静 孟伶智 +3 位作者 任航 冯佳月 时晨 任荣 《装备环境工程》 CAS 2018年第2期41-44,共4页
目的考察等离子体处理前后及其时效性对芳Ⅲ/双马复合材料弯曲强度、界面性能及耐湿热性能的影响。方法用低温射频耦合等离子体处理芳纶纤维表面,分别将未处理的、等离子体刚处理过的和等离子体处理后在空气中放置三天后的纤维通过溶液... 目的考察等离子体处理前后及其时效性对芳Ⅲ/双马复合材料弯曲强度、界面性能及耐湿热性能的影响。方法用低温射频耦合等离子体处理芳纶纤维表面,分别将未处理的、等离子体刚处理过的和等离子体处理后在空气中放置三天后的纤维通过溶液预浸渍工艺制备芳Ⅲ/双马复合材料预浸料,再经过高温模压成形技术制备芳Ⅲ/双马复合材料单向板。采用万能材料试验机对水煮前后复合材料的弯曲强度和层间剪切强度进行测试,利用扫描电子显微镜对复合材料层间剪切破坏形貌进行观察。结果等离子体处理后,复合材料的吸水率由未处理时的0.51%下降到0.33%,复合材料层间剪切强度由49.4 MPa提高到62.9 MPa。等离子体处理时效后复合材料的吸水率增加到0.69%,复合材料的层间剪切强度下降到56.0 MPa。结论等离子体处理提高了复合材料界面性能,但等离子体处理的时效后,复合材料的界面性能及其耐湿热性能有所下降。等离子体处理及时效性对复合材料的弯曲强度和耐湿热性能变化不大。 展开更多
关键词 芳Ⅲ 聚合物基复合材料 等离子体时效性 耐湿热性能
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活性稀释剂对T700/BMI复合材料湿热性能的影响 被引量:1
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作者 金保宏 王柏臣 陈平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期118-122,共5页
采用苯乙烯作二烯丙基双酚A(DABPA)改性双马来酰亚胺(BMI)树脂体系的活性稀释,以减小树脂的粘度。为研究苯乙烯的用量对炭纤维(T700)增强改性BMI树脂基复合材料湿热性能的影响,对T700/BMI复合材料的试样在70℃水中进行吸湿实验,并检测... 采用苯乙烯作二烯丙基双酚A(DABPA)改性双马来酰亚胺(BMI)树脂体系的活性稀释,以减小树脂的粘度。为研究苯乙烯的用量对炭纤维(T700)增强改性BMI树脂基复合材料湿热性能的影响,对T700/BMI复合材料的试样在70℃水中进行吸湿实验,并检测其力学性能。结果表明,随苯乙烯用量的增加,试样的吸湿率降低;其拉伸、弯曲和层间剪切等强度保持率也随之增大;但当苯乙烯在基体树脂中的摩尔百分含量超过20%之后,试样的拉伸强度会下降。 展开更多
关键词 T700/BMI复合材料 苯乙烯 吸湿率 湿热力学性能
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聚酰亚胺薄膜热氧老化稳定性研究进展 被引量:1
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作者 王静 杨爽 +2 位作者 肖存勇 于政印 张俊 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期155-164,共10页
近年来,聚酰亚胺广泛应用于高温器件,因此对材料的耐温性提出了更高要求。聚酰亚胺(PI)在300℃以上的高温环境中会发生热氧老化导致材料性能下降。文中介绍了聚酰亚胺薄膜的热氧老化机理以及改性方法。首先介绍了聚酰亚胺的分子结构改性... 近年来,聚酰亚胺广泛应用于高温器件,因此对材料的耐温性提出了更高要求。聚酰亚胺(PI)在300℃以上的高温环境中会发生热氧老化导致材料性能下降。文中介绍了聚酰亚胺薄膜的热氧老化机理以及改性方法。首先介绍了聚酰亚胺的分子结构改性,总结了在链段中引入苯并咪唑和苯并噁唑等刚性结构以提高聚酰亚胺薄膜热稳定性的方法。其次介绍了填料共混改性,总结了通过引入层状硅酸盐、碳化物或金属氧化物以及高导热填料杂化的方法进一步改善耐高温PI薄膜的热稳定性能。简要介绍了表面改性、涂层改性PI薄膜热氧化稳定性的国内外研究进展与发展现状。最后对耐高温、高导热PI膜未来发展的方向进行了总结与展望。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 热氧老化 耐热性 高导热 改性
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酸碱处理对聚酰亚胺膜浸润性能及力学性能的影响
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作者 王静 肖存勇 +2 位作者 于政印 杨爽 张俊 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期85-91,共7页
由于聚酰亚胺(PI)薄膜表面极性差、黏附性不好等缺点,限制了其综合性能的发挥。文中研究了氢氧化钠(NaOH)处理浓度对PI膜表面性能和力学性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜、原子力显微镜及静态接触... 由于聚酰亚胺(PI)薄膜表面极性差、黏附性不好等缺点,限制了其综合性能的发挥。文中研究了氢氧化钠(NaOH)处理浓度对PI膜表面性能和力学性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜、原子力显微镜及静态接触角和动态接触角分析分别对PI膜经酸碱处理前后的表面化学结构、表面元素分析、表面形貌、表面粗糙度及表面浸润性能进行了研究。利用拉力测试仪测试了不同NaOH浓度处理后的聚酰亚胺薄膜力学强度的变化。研究结果表明,PI膜表面的O/C比从未处理的27.70%增加到47.26%,表面能从27.65 mJ/m2提高到58.2 mJ/m2。XPS结果表明,PI膜表面C—O活性基团含量增加,薄膜表面浸润性增加。随着NaOH浓度的增大,薄膜的力学强度显著下降,这与NaOH的水解作用有关系。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 氢氧化钠 表面能 亲水性 粗糙度
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游离碳对SiC薄膜微观结构的影响
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作者 金保宏 高禹 +1 位作者 王柏臣 陈平 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期258-261,共4页
以一甲基三氯硅烷为先驱体原料(MTS),H2气为载气,采用化学气相沉积(CVD)工艺,在Si基体表面制备SiC膜层。利用XPS、XRD、SEM以及HRTEM等表征方法,研究当沉积为SiC+C时,游离碳对SiC膜层微观结构及其力学性能的影响。结果表明,膜层由SiC和... 以一甲基三氯硅烷为先驱体原料(MTS),H2气为载气,采用化学气相沉积(CVD)工艺,在Si基体表面制备SiC膜层。利用XPS、XRD、SEM以及HRTEM等表征方法,研究当沉积为SiC+C时,游离碳对SiC膜层微观结构及其力学性能的影响。结果表明,膜层由SiC和C两相组成,形成SiC/C复合膜层结构,游离碳引起SiC晶粒细化。在SiC/C膜层中,游离碳的石墨化程度低,主要以无定形结构存在于SiC晶粒之间,形成富C区。由于SiC膜层中含有富C区,填充了SiC晶粒之间缺陷,这有利于提高SiC膜层的机械强度,以及改善SiC/Si之间的晶格匹配。 展开更多
关键词 化学气相沉积 游离碳 SIC C复合膜 微观结构
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