李晓丹
,
罗小勇
,
夏益青
,
冉起超
,
顾宜
高分子材料科学与工程
以双酚A型苯并(口恶)嗪(Ba)与双酚A型氰酸酯(BADCy)为原料,系统研究了苯并(口恶)嗪/氰酸酯共混体系的固化过程及共聚体结构与性能的关系.结果表明,固化过程依次发生:(1)部分Ba开环后催化BADCy的聚合反应;(2)Ba的自聚反应.Ba与BADCy通过共聚反应,最终形成合有三嗪环结构的聚苯并(口恶)嗪交联体系.动态力学分析表明,随着氰酸酯比例的增加,共聚体中的氢键减少,初始模量逐渐降低,但生成的三嗪环增多,Tg上升,共聚体的模量保留率增高.热失重分析显示,共聚体在低温没有出现明显的失重速率峰,5％和10％的失重温度以及800℃的残炭率都高于聚苯并(口恶)嗪,且氰酸酯比例越高,热稳定性越好.力学测试表明,共聚体的弯曲性能略有下降,但冲击性能显著提高.共聚体在不同的电场频率下均保持了较低的介电常数和介电损耗.但共聚体中氢键作用减弱,导致吸水率增加.
关键词:
苯并(口恶)嗪
,
氰酸酯
,
固化过程
,
热性能
,
力学性能
,
介电性能
,
吸水性
刘宏
,
胡彩玲
,
刘碧雄
涂料工业
用差示扫描量热法(DSC)对聚酯/TGIC铝型材专用粉末涂料的非等温固化反应进行了研究,分析了粉末涂料固化反应过程,采用温度-升温速率图外推法确定了该体系的特征参数凝胶温度(To)、固化温度(Tp)和后处理温度(Tf)分别为122 ℃、150℃、206℃;通过DSC测试分析,确定了该体系粉末涂料的最低固化温度为120℃左右,静电喷涂较佳的固化工艺参数为200℃/20 min,为铝型材粉末涂料静电喷涂固化工艺过程控制的确定提供了重要的参考依据.
关键词:
粉末涂料
,
差示扫描量热法
,
固化工艺过程
,
分析
陈平
,
李苗苗
,
马峰
,
赵海林
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.22.012
制备了粉煤灰微珠/环氧树脂复合材料，并利用磨耗仪和邵氏硬度计测试了涂层试样的磨耗量和硬度。通过分析磨损表面微观形貌，探讨了固化工艺、固化剂和微珠添加量等对涂层试样磨耗性能的影响。结果表明，固化剂聚酰胺650的添加量显著影响涂层试样的硬度，当固化剂的含量增加时，涂层试样硬度随之增加，其表现出来的磨耗量也随之减少。试样的磨耗量也随固化工艺的不同而不同，在固化工艺为120℃1 h 时，试样的耐磨耗性能最好。随微珠添加量的增加，试样的磨耗量呈现先减少后增加的趋势，当粉煤灰微珠质量分数为20％时，试样的磨耗性能最好。
关键词:
粉煤灰微珠
,
固化剂
,
固化工艺
,
环氧树脂
,
磨耗性能
陈淑仙
,
田鹤
,
李梦
,
杨文锋
,
秦文峰
,
唐庆如
玻璃钢/复合材料
基于固化动力学理论和有限元分析方法,建立了树脂基预浸料热固化过程中温度场研究的数学模型,数值模拟了预浸料固化过程的温度和固化度变化特征,将数值计算结果与已有文献实验结果对比,验证了计算模型和计算方法的正确性.研究了升温速率、玻璃纤维等因素对环氧树脂体系固化反应特征温度以及固化时间的影响.结果表明,升温速率增加,固化反应放热峰Tp向高温方向移动,同时固化起始温度Ti和固化终止温度Tf也相应地向高温移动,固化过程中材料内温度梯度增大,内部热应力增大.但提高升温速率可缩短固化完成所需时间.玻璃纤维的加入使树脂基预浸料各项固化反应特征温度降低,达到固化起始温度的时间延长,但对完成固化时间的影响可忽略.
关键词:
有限单元法
,
玻璃纤维/环氧树脂
,
固化过程
,
特征温度
,
固化度
岳广全
,
张嘉振
,
张博明
复合材料学报
通过光纤光栅的方法实验研究了在热压罐成型工艺过程中,复合材料构件由金属固化模具与复合材料构件热不匹配导致的沿厚度方向和面内的固化残余应力发展,得到了固化后残余应力沿构件厚度方向和面内的分布情况,并分析了该残余应力分布的产生机制以及对构件固化后变形的影响.结果表明:复合材料与模具之间的热不匹配导致的固化残余应变沿构件厚度方向呈梯度分布,靠近模具端大于远离模具端,并且该应变会引起构件固化后的翘曲变形,变形以沿纤维方向为主.
关键词:
复合材料
,
固化工艺
,
残余应力
,
固化变形
,
模具
郭章新
,
韩小平
,
李金强
,
韩志军
复合材料学报
采用有限元分析软件ABAQUS,对具有金属内衬的纤维缠绕复合材料圆筒在固化过程中残余应力及应变的变化规律进行了模拟计算.采用FORTRAN语言编制了用以分析固化过程中残余应力的子程序,该子程序考虑了固化过程中复合材料力学性质的变化和由于树脂固化收缩产生的化学收缩应变.算例结果表明:复合材料和金属内衬的残余应力在初始阶段均接近于零,当固化到一定阶段,残余应力迅速增加并且很快达到最大值,在降温阶段释放了部分的残余应力;在整个固化过程中,金属内衬受到压应力,而纤维缠绕层受到拉应力.本文中的三维有限元模型可以得到任意时刻复合材料的温度及固化度分布,通过数值模拟可以有效地优化复合材料固化工艺参数,提高制件的质量.
关键词:
缠绕复合材料
,
固化工艺
,
残余应力
,
残余应变
,
数值模拟
任明法
,
刘长志
,
丛杰
,
张靖
玻璃钢/复合材料
纤维缠绕复合材料固化成型过程中,缠绕制件的纤维密实程度及单层厚度受缠绕张力、树脂流动影响较大.基于Squeeze-sponge模型,发展了适用于纤维缠绕复合材料固化成型的树脂流动/纤维密实模型.该密实模型考虑了固化度、温度、树脂黏度、渗透率等参数随固化时间的变化特性,并引入缠绕张力、缠绕图案等缠绕特征,实现缠绕制件纤维密实过程的数值模拟.通过对比文献结果,证明了密实模型的可靠.基于密实模型,对不同缠绕张力制度下的纤维密实程度进行数值模拟,结果表明,相较于各层缠绕张力相等的缠绕制度,采用层间压力相等的缠绕制度时,树脂分布更加均匀,各层纤维体分比数值趋于一致,且适当提高远离树脂出口位置的缠绕张力可实现各层纤维体分比数值相等.
关键词:
纤维缠绕复合材料
,
树脂流动
,
固化成型
,
纤维密实
,
数值模拟
唐庆如
,
田秋实
,
庞杰
,
陈淑仙
,
赵鹏
,
张晨东
玻璃钢/复合材料
利用有限元方法,数值模拟了不同挖补角度的树脂基复合材料修补片热固化过程中的温度场和热应力场,并分析了挖补角度对修补片的温度、固化度和热应力的影响.仿真计算结果表明:挖补角度越小,修补片中心点处的温度峰值越大,固化速率越快,热应力越大;挖补角度越小,修补片非中心点处的固化速率越快,热应力越小,且挖补角度对非中心点处的热应力影响较大.综合分析后可知,在一定挖补角度范围内,合理选择挖补角度,可控制修补材料内部热应力,并获得较好的复合材料修补质量.研究结果为实际修理提供了良好的数值依据.
关键词:
树脂基复合材料
,
修补片
,
挖补角度
,
固化过程
,
温度场
,
热应力
陈帅金
,
徐辰
,
吴国庆
,
李国明
,
孙杰
,
丁出
玻璃钢/复合材料
采用单面胶膜浸渍的方法制备非热压罐(Out of Autoclave,以下简称“OoA”)预浸料.采用三种方法测定预浸料的浸渍度,通过预浸料的细观形貌、层压板孔隙率及力学性能,系统地分析了浸渍度对碳纤维增强复合材料(CFRP)质量的影响,22％的浸渍度时性能最优.与OoA预浸料相匹配的固化工艺至关重要,通过无损检测、孔隙率、微观结构及力学性能对比分析,120℃/2 h作为第一阶段的固化工艺最适合,同时层压板热性能、力学性能与热压罐相媲美.
关键词:
OoA成型
,
预浸料浸渍程度
,
层压板孔隙率
,
CFRP
,
固化工艺
和欣辉
,
韩小平
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.04.013
针对纤维交叉起伏区域残余应力,建立一种细观分析模型.基于热传导方程、固化反应动力学模型和复合材料层合理论,采用有限元方法和细观分析模型,对缠绕复合材料在固化工艺过程中的残余应力分布及其变化规律进行数值模拟.通过算例,研究纤维起伏区域残余应力的分布特点,结果表明:起伏纤维束不同位置处残余应力差别很大,层合区纤维束呈现拉应力状态,起伏区纤维束呈现压应力状态,富树脂区出现最大压应力;残余应力沿纤维束起伏方向呈现V型变化趋势,在纤维束上不同位置出现拉、压不同的应力状态,起伏角度最大处出现最大压应力.
关键词:
纤维缠绕复合材料
,
固化过程
,
残余应力
,
纤维束交叉起伏
,
细观模型
