俞科静
,
沙晓菲
,
曹海建
,
钱坤
,
孙洁
,
卢雪峰
,
蒋玲玲
玻璃钢/复合材料
制备出剪切增稠液体(STF),通过抽拔实验和红外测试从宏观与微观两个方面进行分析研究,“粒子簇”生成机理能较好地解释这种现象.并将该剪切增稠液对芳纶、超高分子量聚乙烯、S-玻璃纤维这三种用于防护材料的高性能纤维进行复合.通过对处理后的纤维复合材料进行扫描电镜和静态防刺实验,来分析这三种STF/纤维复合材料的微观形态及其防刺性能.研究结果表明,在纤维织物面密度相同的情况下,剪切增稠液体的使用能够有效增强这三种不同高性能纤维织物的防刺性能,使得其顶破强力分别比未处理的提高了16.13％、13.37％和16.47％.
关键词:
剪切增稠液体
,
流变性
,
纤维复合材料
,
防刺性能
吴俊青
,
俞科静
,
钱坤
,
曹海建
,
卢雪峰
,
孙洁
材料导报
通过超声离心将酸化石墨烯和羟基化的多壁碳纳米管按照不同比例成功合成碳纳米管/石墨烯杂化材料.将杂化材料分散在环氧树脂体系中制备环氧树脂复合材料样条,研究杂化材料对环氧树脂力学性能的影响.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和拉伸力学性能测试分析了杂化材料的分散性等微观结构以及环氧树脂复合材料的力学性能及断面形貌.碳纳米管/石墨烯杂化材料对环氧树脂有增强增韧的效果,其中石墨烯与碳纳米管之比为2∶1的杂化材料对环氧树脂的增强增韧效果最好.
关键词:
环氧树脂
,
碳纳米管
,
石墨烯
,
杂化材料
,
增强
,
增韧
张建民
,
卢雪峰
,
钱坤
,
曹海建
,
王梦远
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.06.022
以碳纤维为原料,设计织造碳纤维体积含量约50％的浅交弯联和深交联两种典型的2.5维(2.5D)机织物,优选基体材料组分和配方,采用溶液浸渍、真空辅助相结合的成型工艺,制备出新型2.5D碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料.测试了预制体的密度、摩擦材料的孔隙率和密度;研究了摩擦材料弯曲、剪切性能,并分析其细观形态及破坏机理.结果表明:浅交弯联碳布密度为0.79g/cm3,深交联碳布密度为0.84g/cm3;对应的复合材料密度分别为1.44和1.37g/cm3.相同碳纤维体积含量的深交联摩擦材料的孔隙率略大于浅交弯联.在纤维体积含量相同的情况下,相较于浅交弯联摩擦材料,深交联结构具有较大的剪切强度和抗弯强度;而在弯曲载荷作用下,浅交弯联摩擦材料表现为缓慢破坏,具有较好的稳定性.
关键词:
2.5维碳纤维机织物酚醛树脂基摩擦材料
,
浅交弯联
,
深交联
,
结构设计
,
力学性能
李佳铌
,
俞科静
,
钱坤
,
曹海建
,
卢雪峰
,
孙洁
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.20.013
采用原位接枝法制备得到三维结构的石墨烯/SiO2杂化材料,用透射电镜对杂化材料的表观形貌进行表征,同时对二氧化硅的粒径进行表征.利用环氧树脂固化工艺制备复合材料样条,将不同比例(0.1％、0.3％、0.5％)的杂化材料添加到树脂中制备树脂基复合材料,利用万能强力仪测试样条的拉伸性能,利用扫描电镜对样条的断截面进行扫描,研究不同比例的杂化材料对树脂增强增韧效果的影响,并得到最佳的添加比例.再以最佳添加比例将石墨烯、SiO2、杂化材料分别添加到树脂中制备树脂基复合材料,研究不同种类的填料对树脂基复合材料的增强增韧效果.结合拉伸测试结果和断截面扫描结果分析可以得到,杂化材料的添加量为0.3％时,对树脂基复合材料的增强增韧效果最佳;且杂化材料对树脂的增强增韧效果要明显优于单独添加石墨烯和二氧化硅.
关键词:
石墨烯
,
SiO2
,
杂化材料
,
环氧树脂
,
复合材料
,
增强增韧
曹海建
,
王怡洁
,
刘菲
,
卢雪峰
玻璃钢/复合材料
以无碱玻璃纤维为原料,采用四步法1×1编织工艺在全自动模块组合式编织平台上制备三维五向及全五向编织物;以E51环氧树脂、70#固化剂(四氢邻苯二甲酸酐)为树脂基体,与编织物复合制备三维五向及全五向编织复合材料;利用Instron万能材料试验机对比测试上述编织复合材料的弯曲性能,研究轴纱、编织角、纤维体积分数等结构参数对材料弯曲性能的影响.结果表明,编织复合材料的弯曲性能随着编织角的增加而减少,随着轴纱、纤维体积分数的增大而增加;三维全五向编织复合材料的弯曲性能明显好于三维五向编织复合材料.
关键词:
三维五向
,
三维全五向
,
编织复合材料
,
弯曲性能
,
编织角
,
轴纱
,
纤维体积分数
卢雪峰
,
张洁
,
钱坤
,
曹海建
,
俞科静
,
孙洁
硅酸盐通报
采用平均密度不同的预制体制备变密度预制体C/C复合材料,并对应制备了常用的恒密度预制体C/C复合材料.研究了不同结构和不同平均密度的预制体对C/C复合材料压缩性能的影响.实验结果表明,变密度预制体C/C复合材料的压缩强度远远大于相同平均预制体密度的恒密度预制体C/C复合材料,并且随预制体平均密度的增大呈先增大后下降的趋势.由于预制体内部纤维含量的不同分布状态,变密度预制体C/C复合材料的压缩破坏同时呈现出压溃和剪切破坏模式.
关键词:
变密度预制体
,
C/C复合材料
,
压缩性能
李佳铌
,
俞科静
,
钱坤
,
曹海建
,
卢雪峰
,
孙洁
复合材料学报
为了提高环氧树脂的力学性能,采用一步合成法制备得到氧化石墨烯(GO)-SiO2(GO-SiO2)杂化材料,利用扫描电子显微镜(SEM)对杂化材料的形貌进行表征,成功制得了具有三维结构的GO-SiO2杂化材料;将GO、SiO2颗粒和GO-SiO2以相同的含量(质量分数均为0.1％)添加到环氧树脂中制备复合材料,利用万能强力仪测试复合材料的拉伸性能,比较3种填料对树脂基复合材料拉伸性能的影响;再分别将质量分数为0.1％、0.3％和0.5％的GO-SiO2添加到环氧树脂中制备GO-SiO2/环氧树脂复合材料,比较不同质量分数的GO-SiO2对树脂基复合材料拉伸性能的影响;利用SEM对拉伸样条的断截面进行扫描测试,分析了不同种类和不同比例的填料对树脂基复合材料的增强增韧效果,并分析其增强增韧机制.结果表明:GO-SiO2的增强增韧效果明显优于GO和SiO2颗粒,当GO-SiO2的添加质量分数为0.3％时,其增强增韧效果最佳.
关键词:
石墨烯
,
SiO2
,
杂化材料
,
环氧树脂
,
复合材料
,
拉伸性能
,
增强增韧
卢雪峰
,
冯古雨
,
曹海建
,
王新月
,
钱坤
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.06.025
本文通过绘图软件PRO/E5.O构建了用于拉伸性能研究的三层浅交弯联机织复合材料的数字化结构模型.借助大型有限元分析软件ANSYS Workbench对复合材料在1mm的拉伸变形下复合材料、纤维增强体及树脂基体的拉伸应力、应变分布情况进行模拟、计算,并对1mm拉伸位移下复合材料的破坏行为和破坏机理进行分析.结果表明:复合材料承受拉伸载荷时,纤维增强体起主要承载作用,树脂基体起次要承载作用;平行于拉伸方向的纬纱比垂直于拉伸方向的经纱承受更大的载荷作用;1mm拉伸位移下,复合材料破坏行为主要为纤维拉伸变形、纤维与树脂间脱粘及树脂的破碎.
关键词:
有限元分析
,
三维机织复合材料
,
浅交弯联
,
拉伸载荷
,
破坏模式
魏晴晴
,
孙洁
,
钱坤
,
俞科静
,
卢雪峰
,
李华强
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.020
在三聚氰胺树脂的制备终期通过调整减压蒸馏的时间制备含水量不同的树脂.保证树脂中高聚物、发泡助剂的质量比一致,在相同发泡条件下制备泡沫样品.通过固含量、凝胶时间,粘温曲线发现树脂预聚体的含水量越低,则固含量越高,树脂活性越大,固化速度快,制得泡沫的密度较大.SEM照片显示,树脂预聚体固含量越大,泡沫孔径越小,且孔径尺寸分布趋于均匀.此外,含水量也会对泡沫骨架的截面微观结构造成影响,含水量越少,骨架截面上的小气孔越多.
关键词:
三聚氰胺泡沫
,
固含量
,
泡孔结构
,
凝胶时间
