周雷
,
顾轶卓
,
邱学仕
,
李敏
,
王绍凯
,
李艳霞
,
张佐光
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20150401.001
为准确测试碳纤维(CF)的压缩性能,针对浸胶固化的碳纤维复丝,设计了制样方法和测试夹具,建立了碳纤维复丝压缩性能测试方法.采用所建立方法对东丽T700SC等碳纤维进行压缩性能测试,研究了制样条件、测试条件及材料种类对碳纤维复丝压缩强度及破坏模式的影响,考察因素主要包括复丝胶含量、复丝浸胶固化的张力、预加载、测试段长度及树脂基体和纤维种类.结果表明:所建立的方法操作简单,测试结果分散性小;除预加载以外,所考察因素对测试过程及结果具有明显影响;当试样含胶量为30％～35％(树脂质量百分含量)、复丝浸胶的张力为10～15 N、测试段长度为1.5 mm时,环氧树脂浸渍固化的T700SC碳纤维复丝压缩强度测试结果最高,优化的测试条件对所考察的其他种类碳纤维复丝的压缩强度测试也适用;树脂的种类对复丝压缩强度有显著影响.
关键词:
碳纤维
,
环氧树脂
,
复合材料
,
压缩性能
,
测试方法
王炯
,
李敏
,
顾轶卓
,
王绍凯
,
张佐光
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.02.019
采用共固化液体成型工艺制备了炭纤维/环氧树脂基复合材料层板,分析了层板的密实和两种树脂的相互扩散情况,采用Ⅰ型层间断裂韧性(能量释放率GⅠc)和短梁抗剪强度研究了共固化液体成型层板的层间性能,并与预浸料成型层板和液体成型层板进行了比较.进一步研究了共固化层板中预浸料/液体成型层界面处的纤维取向对GⅠc的影响.结果表明:所制备的共固化液体成型层板,层内密实程度高、层间富树脂区不明显,预浸料/液体成型层的层间处两种树脂有一定程度的相互扩散；受界面处树脂相互扩散的影响,共固化层板的层间断裂韧性处于预浸料层板、液体成型层板的平均水平,而层板的短梁抗剪强度由性能较低的一方决定；预浸料/液体成型层界面处的纤维取向对GⅠc有明显影响,其中[45/90]的情况有着较高的抵抗开裂和裂纹扩展的能力.
关键词:
炭纤维复合材料
,
共固化液体成型工艺
,
预浸料
,
Ⅰ型层间断裂韧性
王绍凯
,
马绪强
,
李敏
,
顾轶卓
,
张佐光
玻璃钢/复合材料
先进复合材料以其轻质高强、可设计性等特点,在航空航天等领域得到了广泛的应用.本文概述了复合材料在航空航天领域用作飞行器结构的发展历程,进而从更高效、可靠及大量应用角度,重点介绍了复合材料结构设计、增强体与基体材料、复合成型工艺及性能检测评价等结构复合材料之四大方面核心技术的研究动向与发展趋势.同时展望了新一代复合材料——碳纳米管复合材料发展及其在航空航天领域的应用前景.
关键词:
复合材料
,
航空航天
,
飞行器
,
碳纤维
,
纳米复合材料
程文礼
,
李敏
,
张佐光
,
王绍凯
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2007.06.010
为了考察树脂膜熔渗(RFI)工艺过程中树脂在高温条件下沿织物铺层厚度方向的不饱和渗透特性,应用自行设计的测试系统,考察了液体沿织物铺层厚度方向流动前锋的影响因素,测试并分析了液体沿玻璃纤维铺层厚度方向渗透速率的主要影响因素及其变化规律.结果表明,液体沿纤维织物厚度方向流动为宏观上的一维流动.真空压力增大、树脂温度升高、纤维体积分数减小,均可使液体的渗透速率加快.另外,对比发现,70℃ E-51环氧树脂沿玻璃纤维铺层厚度方向的渗透特性与室温下硅油的渗透特性基本相当.
关键词:
树脂膜熔渗(RFI)
,
渗透速率
,
真空压力
,
树脂黏度
,
纤维体积分数
高爱君
,
李敏
,
王绍凯
,
张佐光
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2008.02.016
三维间隔连体织物复合材料是由纤维连续织造呈空芯结构的三维间隔连体编织物作增强体的新型轻质夹层结构,具有整体性、轻质、可设计、低成本等特点.本文中对三维间隔连体织物复合材料增强体的结构特征进行了分析,考察了材料在平压、剪切和三点弯曲载荷作用下的力学特性及破坏模式,并分析了织物结构参数对复合材料平压、剪切、三点弯曲性能的影响.结果表明:随芯柱高度的增加,材料的压缩强度和剪切强度降低,弯曲刚度增加;随芯柱密度的增加,材料的压缩强度、剪切强度和弯曲刚度都有大幅度的提高,且纬向剪切强度和弯曲刚度都大于经向.研究结果为该类材料的结构优化设计和性能分析奠定了重要基础.
关键词:
复合材料
,
三维间隔连体织物
,
力学特性
,
夹层结构
,
芯柱
庄桂增
,
孙志杰
,
王绍凯
,
吴伯明
,
李敏
,
张佐光
复合材料学报
将三维间隔连体织物泡沫夹层结构平压、剪切和三点弯曲载荷作用下的力学特性与三维间隔连体织物复合材料、传统泡沫夹层结构复合材料进行了对比分析,在此基础上,考察了芯柱高度、泡沫密度对复合材料平压、剪切、三点弯曲性能的影响.结果表明,三维间隔连体织物泡沫夹层结构复合材料承受平压载荷时,芯柱和泡沫存在协同效应;平压载荷作用下主要发生芯柱断裂破坏;随着芯柱高度增加,平压、剪切强度均减小;随着泡沫密度增加,平压强度近似呈指数增长.
关键词:
复合材料
,
夹层结构
,
三维间隔连体织物
,
泡沫
,
力学特性
李敏
,
马晓星
,
王绍凯
,
张佐光
复合材料学报
为掌握渗透率测试的影响因素, 自行研制了单向纤维集束的浸渗特性测试系统, 对比了液体沿单向纤维集束的饱和与非饱和渗透特性, 分析了不同压力作用形式、纤维体积分数、液体种类对非饱和渗透率测试结果的影响. 结果表明: 相同条件下纤维集束的饱和渗透率大于非饱和渗透率测试结果;当外压较小时毛细作用对非饱和渗透率测试结果的影响显著;当纤维体积分数增加时集束纤维的渗透率呈减小趋势;相同压力差下真空驱动测得的渗透率比正压驱动测试结果大.
关键词:
复合材料
,
渗透率
,
纤维集束
,
真空压
,
正压
苗春卉
,
李敏
,
王绍凯
,
杨洁颖
,
顾轶卓
,
张佐光
复合材料学报
针对石英纤维增强聚芳基乙炔(PAA)树脂基复合材料固化微裂纹缺陷问题,采用差示扫描量热、红外光谱、顶杆示差、三点弯曲及金相分析等方法,通过PAA树脂的固化反应、收缩特性分析,研究了树脂浇注体力学性能、增强体结构形式、纤维体积分数对裂纹缺陷产生的影响.结果表明,PAA树脂固化收缩率大、树脂脆性是PAA复合材料中裂纹缺陷产生的主要原因,提高纤维含量、减少富树脂区有助于抑制裂纹缺陷,并且采用酚醛树脂对PAA进行改性后,亦可有效减少裂纹的产生.
关键词:
聚芳基乙炔树脂
,
复合材料
,
石英纤维
,
裂纹缺陷
,
脆性
,
酚醛改性
,
富脂区
陶积柏
,
王绍凯
,
李敏
,
顾轶卓
,
张佐光
,
李志远
复合材料学报
三维夹芯层连织物复合材料是由纤维连续织造呈空芯结构的织物作为增强体制备而成的新型轻质复合材料,本文中以三维夹芯层连织物复合材料为研究对象,发展了适用于酚醛树脂的真空辅助成型工艺方法,重点考察了影响复合材料制造质量的关键因素.结果表明,芯柱高度对织物的抗压缩能力与厚度回复率影响显著,热处理有利于织物的厚度回复;注射过程中,树脂沿织物平面纬向渗透速率大于经向,使用高渗透率介质层、降低树脂黏度有助于提高树脂在层连织物中的分布均匀性.
关键词:
复合材料
,
三维夹芯层连织物
,
真空辅助
,
酚醛树脂
曹芳维
,
李敏
,
王绍凯
,
顾轶卓
,
张佐光
复合材料学报
对比分析了不同类型碳纤维与环氧树脂的接触角的变化规律,并利用Young-Dupre法和Wu法,分析了黏附功随温度的变化规律,以及树脂固化对纤维/树脂润湿、黏附作用的影响。结果表明：升高温度有利于T300、CCF、T700纤维和环氧AG80树脂的润湿,去除纤维表面上浆剂后其表面能极性分量下降,与AG80树脂的润湿和黏附性能变差;在树脂体系未发生化学反应前,AG80/DDS树脂体系比AG80纯树脂与T700纤维的润湿性能好,黏附性能差;110℃恒温条件下随固化时间延长,AG80/DDS和E51/DDS树脂体系与T700纤维的浸润和黏附性能均改善。
关键词:
接触角
,
黏附功
,
表面能
,
碳纤维
,
环氧树脂
