张铖
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梁宪珠
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张博明
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王天玉
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王永贵
材料科学与工程学报
飞行器复合材料构件的可制造性评价是其结构制造工艺方案决策的重要依据,成本是评价体系中的一个重要指标.本文概述了先进复合材料可制造性中的成本概念及组成,应用过程估算方法建立了成本指标的估算理论框架及初步模型.通过对工时估算理论的分析,提出了适合于过程估算方法的工时概念关系式.应用本文所提出的先进复合材料可制造性成本估算理论,能够有效地建立较为实用的可制造性成本评价估算模型.
关键词:
复合材料
,
可制造性
,
成本估算
,
制造成本
王天玉
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黄玉东
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曹正华
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梁宪珠
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2008.02.010
为提高碳纤维/聚芳基乙炔(CF/PAA)复合材料的性能,采用不同种类的涂层(环氧,硅氧烷和倍半硅氧烷)对碳纤维(CF)进行表面改性.通过复合材料的短梁弯曲和热氧老化试验表征不同涂层的改性效果.层间剪切强度(ILSS)结果表明,倍半硅氧烷涂层具有最好的处理效果.热氧老化测试结果表明,倍半硅氧烷涂层适用于耐热树脂体系.这种涂层可以通过改变官能团适应不同树脂体系复合材料的界面改性.
关键词:
碳纤维
,
聚芳基乙炔
,
界面
,
倍半硅氧烷
,
涂层
张学忠
,
黄玉东
,
王天玉
,
胡立江
复合材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2006.01.017
采用不同倍半硅氧烷(SSO)(YGO-SSO和Methacryl isobutyl-POSS)涂层对碳纤维(CF)改性,有效地提高了碳纤维/聚芳基乙炔(CF/PAA)的层间剪切强度(ILSS).采用原子力显微镜(AFM)以力调制模式对CF/PAA复合材料横截面进行表面形貌和硬度分布研究,通过对硬度图像进行统计学分析得到纤维、界面相、基体相硬度分布直方图和线分布图,对不同涂层、同种涂层不同浓度改性后的复合材料界面相特性进行了比较和研究.结果表明,不同结构、不同浓度SSO涂层处理对界面的改性效果不同,含大有机官能团的笼型倍半硅氧烷(Methacryl isobutyl-POSS)的改性效果好.AFM分析直观地表明,经不同结构SSO涂层处理后CF/PAA复合材料中出现不同形貌结构、不同硬度的界面过渡层,该界面层提高纤维/树脂的粘接.
关键词:
倍半硅氧烷
,
碳纤维
,
聚芳基乙炔
,
界面相
王天玉
,
黄玉东
,
张学忠
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.03.023
笼形多面体低聚倍半硅氧烷是近年来新兴的一类真正分子水平上的有机/无机杂化纳米材料.介绍了POSS的有机无机杂化的笼形结构和相应性能,总结了通过三官能的有机硅单体水解缩聚合成POSS及其衍生物的路线及存在的低产率、高成本问题,并概述了POSS基聚合物的性能、杂化结构和制备方法,指出了POSS在各领域的应用前景,并对POSS基材料的发展趋势和有待于进一步解决的问题进行了探讨.
关键词:
有机/无机杂化
,
纳米材料
,
笼形
,
多面体低聚倍半硅氧烷
,
POSS基聚合物
张学忠
,
黄玉东
,
王天玉
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2006.05.008
采用多结构形态倍半硅氧烷(VMS-SSO)涂层结合等离子活化纤维表面的方法对碳纤维(CF)改性,研究了纤维表面处理对碳纤维/聚芳基乙炔复合材料界面性能的影响.结果表明,等离子活化前后纤维表面涂层处理使材料的ILSS分别提高25%和45%,在碳纤维与树脂之间引入了过渡层.等离子活化纤维在碳纤维与涂层间通过VMS-SSO引入了化学键连接.含活性官能团的多形态倍半硅氧烷涂层在等离子活化纤维前后处理碳纤维,都能提高复合材料的界面性能,但是效果不同.其原因是,碳纤维与树脂间相互作用的不同,前者主要是过渡层效应,后者在碳纤维与树脂间引入了化学键.
关键词:
复合材料
,
碳纤维
,
聚芳基乙炔
,
界面性能
王天玉
,
黄玉东
,
曹正华
复合材料学报
利用微脱粘法、三点弯曲法、扫描电镜(SEM)、力调制模式原子力显微镜(AFM)和动态力学热分析(DMTA)研究了甲基丙烯酰氧基倍半硅氧烷(Methacryl-POSS)涂层改性前后的碳纤维增强的聚芳基乙炔(PAA)复合材料的界面性能.用Wilhelmy法研究了处理前后的碳纤维与PAA树脂的浸润性.结果表明:POSS涂层处理后的碳纤维表面粗糙度增大,与PAA树脂的浸润性提高;复合材料的界面剪切强度提高了36%,层间剪切强度提高了50%.DMTA图谱表明,POSS涂层改性后,复合材料的玻璃化转变温度提高了12℃,损耗因子降低了53%,表明复合材料的界面粘接性能得到大幅度的改善.
关键词:
碳纤维
,
聚芳基乙炔
,
倍半硅氧烷
,
界面性能
,
动态力学分析
