黄玉东
,
曹海琳
,
孙岩峰
,
刘丽
,
张晖
,
罗永康
,
敖明
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2004.04.012
利用自行建立的β-射线监测系统对炭/酚醛预浸布的树脂含量进行了连续监测研究.根据实验数据拟合出了树脂含量与β-射线监测系统输出信号间的定量关系式,同时分析了β-射线源的稳定性、炭纤维布的波动性对监测精度的影响.连续监测结果表明,该β-射线监测系统具有较高的测量精度,可以用于预浸布树脂含量的连续、在线监测.
关键词:
炭/酚醛
,
预浸布
,
树脂含量
,
在线监测
,
β-射线
曹海琳
,
张杰
,
黄玉东
,
杨晓波
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2004.02.007
以氢氧化铝、氧化铬和磷酸为原料制备磷酸铬铝,通过对反应体系粘度的监测,控制反应程度、确定反应时间.采用DSC-TG和XRD分析研究体系固化特性和耐热性能.对层间剪切强度进行测试,初步评价磷酸铬铝复合材料的性能.结果表明,控制反应时间为1 h时可以得到转化率较高、粘度适当的体系.DSC-TG分析表明,该体系固化成型温度低于200℃,成型工艺简单,同时结合XRD分析证明此材料体系具有优异的耐高温性能.对其复合材料层剪强度的研究发现,增强体材料表面进行涂层保护可有效地克服体系对增强体的腐蚀,有利于复合材料性能的改善.
关键词:
磷酸铬铝
,
复合材料
,
耐高温性能
,
透波性能
陈国荣
,
曹海琳
,
姜雪
,
黄玉东
材料科学与工艺
本文通过对玄武岩连续纤维浸润剂配方的研究分析,结果表明玄武岩连续纤维的表面涂层配方对其力学性能有很大影响.其中成膜剂的组成结构直接影响玄武岩连续纤维的集束性及其与环氧树脂基体的相容性,不同的成膜剂结构使玄武岩连续纤维的断裂强力及拉伸强度差异很大.在浸润剂配方中引入阳离子型助剂有利于提高玄武岩连续纤维的集束性和断裂强力.通过优化涂层配方可使玄武岩连续纤维断裂强力达到0.62N/tex,拉伸强度达到2400MPa,远高于现有产品的技术水平.
关键词:
玄武岩连续纤维表面涂层断裂强力拉伸强度
张春红
,
张密林
,
曹海琳
,
张志谦
,
高连勋
,
王震
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.04.016
通过合成新型改性剂--(γ-苯乙炔亚胺基)丙基三乙氧基硅烷(PEIPTES)实现对SiO2前驱体的原位改性,制备新型异构聚酰亚胺/SiO2杂化浆料,利用元素分析、FT-IR、热重分析等对PEIPTES的结构和性能以及新型杂化浆料的结构进行表征与分析.结果表明,杂化浆料中有机相与无机相之间形成化学键.利用该杂化浆料对碳纤维表面进行改性.AFM分析表明,改性后碳纤维表面覆盖一层有纳米级颗粒状突起的物质,增加表面粗糙度,有利于改善复合材料界面性能.复合材料力学性能研究表明,杂化浆料可提高碳纤维/异构聚酰亚胺复合材料的层间剪切强度,当SiO2含量为5wt%时层间剪切强度达到最大值,此时冲击性能和界面耐热性能均有显著提高.
关键词:
溶胶-凝胶
,
原位改性
,
杂化浆料
,
碳纤维
,
异构聚酰亚胺
曹海琳
,
李国学
,
翁履谦
,
杨海峰
材料导报
采用高炉矿渣微粉制备了无机聚合物胶凝材料,并从其化学组成、微观物相结构、细观结构的表征分析入手,结合胶砂试样力学性能、耐腐蚀性能和耐高温性能的测试分析,阐明该材料体系耐腐蚀和耐高温性能方面的特性.研究结果表明,无机聚合物为具有快凝高强特性的铝硅酸盐类化合物,主要是以-Si-O-Si-键或Si-O-Al-O键构成的具有链状、层状和三维架状结构特征的非晶态结构,其细观结构均匀致密,孔洞多为封闭孔洞.致密的结构和稳定的-Si-O-Si-键或Si-O-Al-O键赋予无机聚合物优异的耐酸腐蚀性能和耐高温性能.
关键词:
无机聚合物
,
微观结构
,
耐腐蚀性能耐
,
高温性能
曹海琳
,
黄玉东
,
张志谦
,
姚旺
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.01.007
分别采用磷酸、氢氧化钠和碳酸氢铵3种电解液对PAN-基碳纤维进行电化学改性处理,研究电解液种类对碳纤维电化学改性效果的影响规律.通过酸碱滴定法、原子力显微镜表征和复合材料界面剪切强度(IFSS)测试,分析纤维表面酸性官能团含量、表面形貌及其复合材料界面强度的变化规律.研究结果表明:采用磷酸和氢氧化钠电解液处理时,纤维表面酸性官能团含量随着电流强度的增加先迅速增大而后逐渐减少,电流强度为0.4 A/g时达到最大值;采用碳酸氢铵电解质时,纤维表面酸性官能团含量随着电流强度的增大先缓慢增大而后迅速减少,电流强度为1.4 A/g时达到最大值.针对纤维表面形貌的AFM分析表明,在磷酸和氢氧化钠电解液中处理时,复合材料的IFSS主要受纤维表面刻蚀作用的影响,而采用碳酸氢铵电解液处理时,复合材料的IFSS主要受纤维表面酸性官能团含量的影响.
关键词:
PAN-基碳纤维
,
电化学改性
,
电解液
,
表面改性
,
界面
李卫东
,
曹海琳
,
刘毅佳
,
陈国荣
,
史鹏飞
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.01.013
制备了碳纤维/玄武岩纤维(CF/BF)增强酚醛树脂复合材料,研究了复合材料层合板不同胶合量对其层间剪切强度、热传导和耐烧蚀性能的影响.结果表明:CF/BF复合材料,在胶的体积分数为35%时,复合材料经纬向层间剪切强度达到最大值21和20 MPa;在胶的体积分数为39.5%处,热导率和线烧蚀率出现最低值0.366 W/(m·K)和87 μm/s.CF/BF混杂纤维复合材料性能符合混杂纤维复合材料性能混杂效应规律.
关键词:
混杂纤维
,
复合材料
,
混杂效应
,
热性能
,
烧蚀
孙举涛
,
黄玉东
,
曹海琳
,
巩桂芬
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.01.006
以甲基和苯基氯硅烷为单体,采用水解缩聚的方法合成有机硅树脂,并对影响有机硅树脂合成的有关因素进行了研究.结果表明,当水解温度为70℃,控制水用量n(H2O)/n(Cl)在8:1～5:1的范围内时,可合成出易溶于甲苯的有机硅树脂.红外光谱(IR)显示,合成的硅树脂含有端羟基.采用热失重法(TG)、热失重的微分曲线法(DTG)和马弗炉烧蚀试验研究有机硅树脂耐的热性能和室温固化性能,并对KH-CL和三乙醇胺两种室温固化剂对硅树脂的耐热性能的影响进行了对比研究.结果表明,在氩气气氛下,硅树脂具有很高的耐热性能,它的起始分解温度为400℃,热失重主要由400～500℃时"解扣式"降解和500℃之后的"重排"降解引起.但在空气气氛下,由于有机基团的氧化分解,硅树脂的耐热性有所下降.KH-CL可使硅树脂在室温条件下固化,固化后硅树脂的耐热性能提高.
关键词:
甲基苯基有机硅树脂
,
耐高温
,
端羟基
,
室温固化
,
热降解
张志谦
,
张春红
,
曹海琳
,
白永平
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2005.02.009
采用溶胶-凝胶技术制备了环氧/纳米SiO2杂化浆料,对杂化浆料膜的结构和性能进行了表征分析,同时研究了该浆料对碳纤维复合材料性能的影响.首先制备了(γ-异氰酸酯基)丙基三乙氧基硅烷接枝的环氧树脂,利用该树脂对纳米SiO2先驱体进行原位改性,制备碳纤维表面环氧/纳米SiO2杂化浆料.采用FT-IR,AFM和综合热分析仪对纳米SiO2先驱体的原位改性结构、浆料膜的显微形态和相态及其热性能进行分析,成功制备了环氧/纳米SiO2杂化浆料,SiO2以纳米尺度均匀地分布于杂化浆料膜中,纳米SiO2的引入使杂化浆料膜的热性能得到了提高.采用该杂化浆料对碳纤维表面进行改性,复合材料力学性能研究表明,杂化浆料可同时提高复合材料的层间剪切强度和冲击性能.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
原位改性
,
杂化浆料
,
碳纤维
,
复合材料
曹海琳
,
张春红
,
张志谦
,
高原
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2007.05.017
采用溶胶-凝胶技术制备有机/无机纳米杂化涂层材料,通过红外光谱和原子力显微镜技术对该材料进行表征分析,结果表明合成了环氧/SiO2纳米杂化材料.采用合成的纳米杂化浆料对玄武岩纤维进行表面改性,通过纤维表面形貌、纤维复丝拉伸强度和复合材料层间剪切强度分析,研究玄武岩纤维表面涂层改性效果.试验结果表明:采用适当浓度的涂层溶液对玄武岩纤维进行表面改性可以有效的增加纤维表面粗糙度,提高纤维复丝拉伸强度,改善复合材料界面粘接强度,说明玄武岩纤维表面涂敷有机/无机纳米杂化涂层的改性方法是确实有效的.
关键词:
玄武岩纤维
,
表面改性
,
杂化涂层
,
复合材料
