王伟宏
,
王晶晶
,
黄海兵
,
隋淑娟
,
王清文
高分子材料科学与工程
研究了不同粒径木纤维(120 mesh～80 mesh、80 mesh～40 mesh、40 mesh～20 mesh、20 mesh～10 mesh)增强的高密度聚乙烯基复合材料的抗紫外加速老化性能.研究表明,含较大粒径木纤维的木塑复合材料抗弯曲性能最好,但冲击强度最差.经过2000 h的紫外加速老化后,复合材料的抗弯强度和弹性模量损失最大分别可达18％和34％,但抗冲击性能有所增强,其中20 mesh～10 mesh木纤维复合材料的冲击强度变为最大值.扫描电子显微镜观察到纤维粒径大的复合材料老化后破坏较严重,傅里叶变换红外光谱分析认为表面有氧化发生,但凝露时水分冲刷影响了表面氧化探测的准确性.
关键词:
木纤维粒径
,
高密度聚乙烯
,
复合材料
,
紫外老化
,
性能分析
郝建秀
,
王海刚
,
王伟宏
,
王清文
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151223.003
为提高木塑复合材料的韧性,在木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料制备过程中引入了3种弹性体：聚烯烃弹性体(POE)、弹性体改性聚乙烯(BPB)和接枝改性的聚烯烃弹性体(A669)。通过对 WF/HDPE 复合材料冲击强度和抗弯弹性模量的测试,确定出既能有效提高 WF/HDPE 复合材料韧性又能维持材料刚性的增韧剂种类及其用量,并通过结晶行为、热力学性能及界面结合分析等探讨了其增韧原理。通过对比可知,A669的增韧效果最为明显,质量分数为4%时冲击强度达到15.31 kJ/m2,相对于无添加配方提高了52.34%且抗弯弹性模量只下降6.09%。XRD和DSC分析结果表明：A669的添加阻碍了WF/HDPE复合材料的结晶行为,使其在略低的温度下才可以结晶,且结晶度下降,晶粒尺寸增大,衍射角所对应的衍射面增大,因此吸收和损耗了更多的能量；A669的添加还降低了 WF/HDPE复合材料的玻璃态转变温度。DMA 和 SEM分析结果显示：A669的添加使WF/HDPE复合材料呈现出显著的黏性特征,断裂面的 HDPE 塑料基质出现拉丝现象,从而达到提高材料韧性的效果。转矩流变测试表明A669的添加使WF/HDPE复合材料的扭矩略有降低,对加工没有不利影响。适当添加 A669可以使木塑复合材料同时具备良好的韧性和刚性,对扩大其在建筑模板等领域的应用具有重要意义。
关键词:
木塑复合材料
,
弹性体
,
冲击强度
,
弹性模量
,
结晶度
曹岩
,
徐海龙
,
王伟宏
,
王清文
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160107.004
采用长为850~2000μm的杨木纤维(PWF)增强高密度聚乙烯(HDPE),利用模压成型法制备了PWF/HDPE复合材料,对其进行了弯曲力学性能测试、无缺口简支梁冲击强度测试、24 h弯曲蠕变-24 h回复性能测试、1000 h蠕变性能测试及蠕变后残余弯曲力学性能测试,并利用两参数指数模型、Findley指数模型及四元件 Bur-gers模型拟合蠕变曲线。结果表明：PWF/HDPE复合材料的弯曲强度为21.14 MPa,弹性模量为2.31 GPa,无缺口冲击强度为6.77 kJ/m2；24 h形变为0.803 mm,24 h回复率为78.46%,蠕变后弯曲强度下降了6.45%,而弹性模量增加了8.95%；1000 h形变为0.809 mm,蠕变后弯曲强度保留了72.35%,弹性模量增加了10.67%；3种模型中,四元件Burgers模型拟合PWF/HDPE复合材料蠕变性能的效果较好。
关键词:
复合材料
,
弯曲强度
,
弹性模量
,
蠕变-回复
,
蠕变模型
徐海龙
,
曹岩
,
王伟宏
,
王清文
,
王海刚
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160107.003
采用热压成型法制备了4种不同尺寸,即125~180μm、180~425μm、425~850μm和850~2000μm的杨木纤维(PWF)/高密度聚乙烯(HDPE)复合材料,并对PWF/HDPE复合材料进行了弯曲性能测试、冲击性能测试、动态热力学分析(DMA)、24 h蠕变-24 h回复测试和1000 h 长期蠕变测试。结果表明：PWF的尺寸过大或者过小均不利于提高 PWF/HDPE 复合材料的弯曲性能,增强效果最好的是425~850μm PWF/HDPE 复合材料,其弯曲强度达到26.71 MPa,弹性模量达到2.73 GPa；PWF长度从180μm增加到2000μm,PWF/HDPE复合材料的抗冲击性能变化不大；125~180μm PWF/HDPE复合材料的抗冲击性能较差；短 PWF/HDPE复合材料的抗蠕变性能较差,不适合在长期负载的条件下工作,而850~2000μm的长 PWF/HDPE复合材料的抗长期蠕变性能最好,且回复率最高,为78.46%；1000 h 形变仅为0.809 mm,对比其他尺寸的 PWF/HDPE 复合材料1000 h 形变的平均值降低了48.00%。
关键词:
复合材料
,
热压
,
纤维尺寸
,
力学性能
,
蠕变
王伟宏
,
曹岩
,
王清文
高分子材料科学与工程
简要地概述了数学方法在描述和预测纤维增强聚合物复合材料力学性能研究中的应用情况,在此基础上综合分析了纤维增强聚合物复合材料力学模型的特点,并介绍了混合法则,Halpin-Tsai模型,Cox模型和Kelly-Tyson模型等常用模型的原理,评述了它们在实际应用中的优势和缺点,讨论了构建木塑复合材料力学模型过程中涉及的假设和参数设定等关键问题,最后展望了力学模型在木塑复合材料中的应用前景。
关键词:
木塑复合材料
,
力学模型
,
力学性能
,
纤维增强复合材料
韩阳洋
,
侯志义
,
王伟宏
硅酸盐通报
以羧甲基纤维素增强半水硫酸钙，使其更适合应用于骨修复。通过抗压性能测试确定了优化的纤维用量，纤维比例为3%时抗压能力约为42 MPa。借助X射线衍射和电镜扫描分析手段，探索了纤维用量对基质结晶种类和纤维分布的影响，结果表明纤维用量过多将导致分散不均、易产生二水硫酸钙而影响强度。通过磷酸缓冲盐溶液培养测试证明，加入羧甲基纤维素后半水硫酸钙的耐溃散性能得到显著提高。
关键词:
半水硫酸钙
,
羧甲基纤维素
,
复合材料
,
骨修复
