李静
,
申士杰
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袁卉
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张莉
材料导报
研究了不同浓度盐酸刻蚀处理纤维表面后再进行硅烷KH550、铝锆偶联剂处理对玄武岩纤维增强酚醛树脂基复合材料力学性能的影响,并用扫描电子显微镜观察复合材料表面的胶合情况.结果表明:随着盐酸浓度的提高,玄武岩纤维增强酚醛树脂(BF-PF)复合材料拉伸性能先降低后升高,在12 mol/L时达到最大值,弯曲性能和ILSS均降低,在6mol/L时为最大值.铝锆偶联剂处理的BF-PF复合材料的拉伸性能优于KH550处理的复合材料,但弯曲性能和ILSS低于KH550处理的复合材料.
关键词:
玄武岩纤维
,
酸刻蚀
,
硅烷偶联剂
,
铝锆偶联剂
,
酚醛树脂
,
复合材料
靳婷婷
,
申士杰
,
李静
,
赵书平
玻璃钢/复合材料
对玄武岩纤维表面进行低温等离子处理,研究了低温等离子处理纤维对其表面性能、偶联剂吸附量及纤维增强树脂层间胶合强度和力学性能的影响.结果表明,纤维表面经低温等离子处理后,玄武岩纤维表面接触角由未处理时的132.23°降为75.22°,润湿性大大改善;纤维表面偶联剂吸附量在低温等离子处理10遍时达到最大;低温等离子及偶联剂处理纤维表面,处理10遍时,玄武岩纤维增强环氧树脂(BFRP)的拉伸性能、弯曲性能达到最优,而其剪切强度在处理2到10遍范围增加较快,10遍以后几乎不变.
关键词:
玄武岩纤维
,
低温等离子体
,
偶联剂吸附量
,
复合材料
,
力学性能
靳婷婷
,
申士杰
,
李静
,
李伟娜
材料导报
对玄武岩纤维和玻璃纤维表面进行了酸刻蚀处理,使用扫描电子显微镜观察其表面形态变化.通过测定处理后纤维的强度变化、质量损失率,研究酸刻蚀处理对玄武岩纤维本身性能的影响,以玻璃纤维为参照研究酸刻蚀的处理方式是否适用于玄武岩纤维.结果表明:玄武岩纤维经过酸刻蚀处理后由光滑表面变得有凹槽,进而出现片状脱落,这与玻璃纤维的变化规律有相似性,说明经过酸刻蚀处理可以增加玄武岩纤维的比表面积,从而提高其与树脂结合的可能性.此外,拉伸强度的下降和质量损失的变化(逐渐增加到趋于稳定)都比玻璃纤维的程度小.因此,进一步说明酸刻蚀对玄武岩纤维本身的影响小于玻璃纤维,作为其表面处理的一种方式是可行的.
关键词:
玄武岩纤维
,
表面处理
,
酸刻蚀
,
复合材料
,
玻璃纤维
李静
,
申士杰
,
李伟娜
,
袁卉
复合材料学报
纤维与树脂的复合需要有一个良好的界面相,以便能将载荷从基体有效地传递给增强纤维,纤维表面改性处理是达到这一要求的主要方法.采用盐酸刻蚀法对玄武岩纤维(BF)表面进行处理,讨论了酸刻蚀对纤维单丝拉伸性能、表面硅烷偶联剂吸附量的影响以及盐酸浓度对BF/环氧树脂复合材料力学性能的影响.结果表明:纤维的单丝拉伸强度随着盐酸浓度的升高呈加速下降趋势;1 mol/L盐酸处理后的纤维表面对硅烷偶联剂KH550的吸附量最大;1 mol/L盐酸刻蚀后再经硅烷偶联剂KH550处理的纤维制成的BF-KH550/环氧树脂复合材料的弯曲性能、拉伸性能和层间剪切强度最优.
关键词:
玄武岩纤维
,
酸刻蚀
,
硅烷偶联剂
,
复合材料
,
力学性能
李伟娜
,
申士杰
,
张莉
宇航材料工艺
对玄武岩纤维表面进行酸刻蚀处理并浸泡铝锆偶联剂溶液,探讨酸浓度、酸处理时间和偶联剂浓度对玄武岩纤维表面偶联剂吸附量的影响.通过FTIR和XPS分别定性和定量地分析纤维表面官能团及C、O、Si、Zr元素的变化来表征纤维表面偶联剂的吸附量.结果表明:三因素对纤维表面偶联剂吸附量的影响程度由大到小依次为酸浓度、偶联剂浓度和酸处理时间.随着酸浓度升高,纤维表面偶联剂吸附量呈现出先减小后增大的趋势；酸处理时间延长和偶联剂浓度增大,纤维表面偶联剂的吸附量呈现逐渐增大的趋势.当酸浓度为3 mol/L、处理1.5h、偶联剂浓度为3wt％时,偶联剂在玄武岩纤维表面的吸附量最大.
关键词:
酸处理
,
玄武岩纤维
,
铝锆偶联剂
李伟娜
,
申士杰
,
马春梅
玻璃钢/复合材料
采用等离子接枝法分别对玄武岩纤维、KH550处理玄武岩纤维、KH570处理玄武岩纤维进行表面处理,研究等离子接枝马来酸酐对纤维表面产生的影响.采用FTIR、XPS和SEM分别表征处理纤维表面的微观形态变化.结果表明,马来酸酐已经成功接枝到BF、BF-KH550、BF-KH570三种纤维表面上,并在纤维表面引入COOR官能团.经等离子接枝处理后,三种纤维表面的O/C增大,其中BF-KH570增幅最大,由0.74增大到1.139.
关键词:
玄武岩纤维
,
等离子接枝
,
马来酸酐
张莉
,
申士杰
,
刘亚兰
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2012.01.003
分别用浓度为0.8wt％和1.0wt％的KH550硅烷偶联剂处理玄武岩纤维布,并制作成玄武岩纤维增强环氧树脂(Basalt fiber reinforced epoxy resin,BFR-Epoxy).根据FTIR测试结果的分析,可推测出纤维与树脂之间产生了C-OR键,即C-O-NH和C-O-Si键.树脂的环氧基断裂与纤维表面氨基形成的C-O-NH键；树脂中羟基与纤维表面的硅醇基形成的C-O-Si键.XPS测试证实了1.0wt％组复合材料的化学键C-OR的峰面积比大于0.8wt％组,表明前者具有更好的粘结效果.
关键词:
玄武岩纤维
,
环氧树脂
,
复合材料
,
界面
向艳艳
,
申士杰
,
靳婷婷
玻璃钢/复合材料
木质复合材料的胶合性能是结构用材使用过程中的重要参数,使用硅烷偶联剂KH550、等离子体(PL)、马来酸酐(MA)、盐酯刘蚀(AE)和上述方法的组合对玄武岩纤维(BF)表面进行改性,以促进玄武岩纤雏增强竹木复合材料的胶合性能.研究结果表明,对玄武岩纤维增强表面进行上述方法的组合处理效果较佳,BF/竹/木复合材料胶合性能影响依次为MA550＞PL550＞AE550＞KH550.其中:KH550和马来酸酐接枝组合处理后,复合材料的竹-纤维胶层的剪切强度达到8.64MPa,木-纤维胶层剪切强度达到8.47 MPa;竹-纤维胶层KH550和马来酸酐接枝组合处理后比只经过KH550处理的提高了50.45％,木-纤维胶层无纤维剥离.
关键词:
玄武岩纤维
,
复合材料
,
马来酸酐
,
胶合性能
