阮春寅
,
丁江平
,
张翼鹏
,
张笑晴
,
范欣愉
材料导报
采用薄膜叠压法制备碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)复合材料层压板,研究了热压温度、热压压力和热压时间对复合材料层压板力学性能的影响,确定了制备CFF/PPS复合材料的理想工艺参数为:热压温度320～330℃,热压压力0.15～0.20MPa,热压时间8～10min.在该参数下制得的层压板拉伸强度为652MPa,弯曲强度为711MPa,层间剪切强度为43MPa;在6.7J/mm的冲击能量下,层压板的冲击后压缩剩余强度为116MPa.
关键词:
热塑性复合材料
,
薄膜叠压法
,
碳纤维织物
,
聚苯硫醚
,
冲击后压缩
张翼鹏
,
颜春
,
阮春寅
,
丁江平
,
刘俊龙
,
范欣愉
复合材料学报
采用环状对苯二甲酸丁二醇酯（CBT）原位聚合制备了连续玻璃纤维（GF）增强聚环状对苯二甲酸丁二醇酯（PCBT）复合材料。考察了聚合反应中催化剂用量对PCBT结晶度以及GF/PCBT复合材料力学性能的影响。当催化剂用量为0.5%（质量分数）时,PCBT的结晶度为53%,GF/PCBT的力学性能达到最佳,拉伸强度为522MPa,拉伸模量为27GPa,弯曲强度为481MPa,弯曲模量为24.8GPa,层间剪切强度（ILSS）为43MPa。SEM观察表明,发现催化剂用量为0.5%时,树脂与纤维的结合性较好。进一步研究了淬火和退火后处理对复合材料力学性能的影响。发现复合材料退火处理后具有较好的力学性能,其中拉伸强度为545MPa,弯曲强度为495MPa。
关键词:
聚环状对苯二甲酸丁二醇酯
,
复合材料
,
原位聚合
,
真空辅助树脂灌注
,
力学性能
,
结晶度
丁江平
,
廖栋
,
范欣愉
材料导报
采用非等温DSC研究了一种复合材料用环氧树脂体系的固化反应.采用n级反应模型和Malek等转化率法确定了固化反应动力学方程,通过外推法优化其固化工艺,测试优化后工艺下制备的树脂浇铸体的固化度和力学性能.结果表明,n级反应模型与实验值差别较大；采用Malek等转化率法判断固化反应按自催化反应机理进行,在2.5～15℃/min升温速率下,自催化模型计算曲线与实验曲线吻合较好；优化确定其固化工艺为70℃/2h+110℃/2h,在该工艺下制备的浇铸体固化度达98.51%,拉伸强度和弯曲强度分别为75.11MPa和128.10MPa.
关键词:
环氧树脂
,
非等温DSC
,
固化反应
,
动力学模型
,
固化工艺
李红周
,
丁江平
,
范欣愉
复合材料学报
为了预测非屈曲织物增强复合材料的力学性能，建立了纤维束的正六边形单胞和非屈曲织物复合材料的长方形单胞，并重点推导了正六边单胞的方程边界条件。通过跨尺度逐级计算这两个单胞的有效弹性常数，得到了非屈曲碳纤维织物增强环氧树脂基复合材料的宏观有效弹性性能和强度。对该非屈曲织物复合材料在拉伸载荷下的累计失效进行了有限元损伤分析。结果表明：初始损伤发生在富树脂区或横向纤维束，损伤在富树脂区与横向纤维束内逐步扩展，最后向纵向纤维束扩展并迅速导致整体失效；非屈曲织物增强复合材料的面内拉伸模量的计算预测值非常接近实验值，面内拉伸强度计算值略小于实验值。
关键词:
非屈曲织物复合材料
,
对称单胞
,
跨尺度建模
,
细观力学有限元法
,
有效弹性常数
,
渐进损伤
,
强度预测
