吴振军
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李文生
,
袁剑民
,
任艳群
功能材料
采用溶胶-凝胶法在单晶硅表面制备了磷灰石(apatite,AP)涂层.借助SEM、EDS、XRD研究了单晶硅表面AP涂层的形貌结构与成分特征,通过模拟体液(simulated body fluid,SBF)浸泡实验研究了硅基AP涂层的体外诱导性能.研究结果表明,在500℃保温2h即可使sol-gel层转变为较致密的AP涂层,700与800℃分别保温2h得到的硅基AP涂层晶体长大且出现间隙,涂层的结晶性随热处理温度升高而增加,在800℃处理未出现AP的分解;SBF中浸泡1周后,AP涂层未出现剥离单晶硅的现象,且能够诱导骨状磷灰石新沉积层的形成,体现出较好的体外诱导性能.
关键词:
溶胶-凝胶法
,
磷灰石涂层
,
单晶硅
袁剑民
,
冯艳荣
,
吴振军
,
王彦军
,
李丝雨
,
孙萍
新型炭材料
利用酚醛树脂粘接短切炭纤维,炭化得到全炭型的稳固炭纤维网络增强体(CFNR),真空浸胶后制得一种低膨胀、高刚性的CFNR/聚丙烯(PP)复合材料.利用扫描电镜和热机械分析仪对CFNR/PP复合材料的微观结构和热机械性能进行表征.结果表明,在相同的载荷条件下,常规短切炭纤维(SCF) /PP复合材料的形变是CFNR /PP复合材料的2.3倍.相同温度下,CFNR/PP复合材料、SCF/PP复合材料和PP的储能模量和弯曲模量都依次下降.在30 ℃和110 ℃时,CFNR/PP复合材料的弯曲模量分别为SCF /PP复合材料的1.8倍和2.5倍.而且,CFNR/PP复合材料具有较高的热尺寸稳定性,其平均热膨胀系数(30~120 ℃)是SCF /PP复合材料的1/4.可见,与松散的短切炭纤维网络增强结构相比,CFNR在提高聚合物复合材料的刚性和热尺寸稳定性方面更有效.
关键词:
炭纤维网络增强体
,
热机械性能
,
刚性
,
模量
,
热膨胀系数
赵玉飞
,
袁剑民
,
费又庆
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150325.002
为提高碳纤维/环氧树脂复合材料的刚性和热尺寸稳定性,首先利用短切碳纤维制备了碳纤维网络增强体(CFNR),并将其与环氧树脂复合制备了CFNR/环氧树脂新型复合材料.然后,分别利用扫描电镜和热机械分析仪对CFNR/环氧树脂复合材料的微观结构和热力学性能进行了表征.结果表明:CFNR/环氧树脂复合材料中有明显的网络节点,即碳质粘结点;CFNR/环氧树脂复合材料具有较好的导电性、较高的刚性和较低的热膨胀性,其弹性模量分别为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料及纯环氧树脂的3倍和6倍,平均热膨胀系数(60～200℃)分别为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料的1/15及纯环氧树脂的1/40;随着温度升高,CFNR/环氧树脂复合材料、常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料及纯环氧树脂的弹性模量均因环氧树脂变软而降低,当温度高于80℃时,CFNR/环氧树脂复合材料的弹性模量分别约为常规短切碳纤维/环氧树脂复合材料的7倍和纯环氧树脂的近70倍.研究结论可以为开发高刚性、低膨胀聚合物基复合材料提供实验依据和理论指导.
关键词:
碳纤维网络增强体
,
复合材料
,
热力学分析
,
弹性模量
,
热膨胀
杨平军
,
袁剑民
,
何莉萍
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.07.020
碳纤维具有优异的性能,常用于树脂基体的增强.然而,碳纤维表面具有疏水性和化学惰性,导致其与树脂基体间的界面粘结性较差,因此,有必要对碳纤维进行表面改性.综述了近几年国内外碳纤维表面改性方法的研究进展,以及这些改性方法对碳纤维与树脂基体界面性能的影响,并将这些表面改性方法分为湿化学法改性、干法改性、纳米材料改性三大类,具体的改性方法包括上浆剂改性、等离子体改性、纳米粒子改性等,并对纳米材料改性作了较详细的介绍,希望能为碳纤维表面改性提供一些帮助.
关键词:
碳纤维
,
表面改性
,
界面
,
纳米材料改性
乔月月
,
袁剑民
,
费又庆
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.07.015
采用微滴包埋拉出测试的方法,分别测定两种不同表面性质中间相沥青基碳纤维与环氧树脂的界面剪切强度(σIFSS).从负载-位移曲线读取树脂小球从碳纤维上脱落时的脱粘力值,并利用扫描电子显微镜观察了脱粘树脂小球和碳纤维的状态,然后定量地计算出σIFSS的平均值以及其标准方差、离散系数,并讨论了σIFSS同树脂小球的长度与直径、纤维直径的关系,研究发现:所测量的界面剪切强度值与环氧树脂小球的长径比正比,与纤维直径成反比,与环氧树脂小球的长度和纤维直径的比值反比,与环氧树脂小球的直径和纤维直径的比值成反比.
关键词:
微滴包埋拉出法
,
界面剪切强度
,
碳纤维
,
环氧树脂
