张朋
,
刘刚
,
胡晓兰
,
包建文
,
益小苏
复合材料学报
从复合材料离位增韧思想出发,选用具有高孔隙率的尼龙无纺布（PNF）作为结构化增韧层,采用RTM工艺制备了PNF层间增韧改性的U3160碳纤维增强环氧3266树脂基复合材料（U3160-PNF/3266）,并研究了其韧性相关性能和增韧机制。结果表明：U3160-PNF/3266复合材料层间仍保持其原有的结构形式,同时与层间树脂相互贯穿形成了一种非反应诱导相分离的双连续结构,并且这种双连续结构表现出显著的增韧效果。U3160-PNF/3266复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性和Ⅱ型层间断裂韧性分别提高了1.1倍和1.4倍,冲击后压缩强度由212MPa提高到281MPa。
关键词:
RTM
,
无纺布
,
复合材料
,
层间增韧
,
层间性能
倪楠楠
,
温月芳
,
贺德龙
,
益小苏
,
张涛
,
许亚洪
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150325.004
为评价热塑性结晶聚合物聚偏二氟乙烯(PVDF)对共固化复合材料动态力学和阻尼性能的影响,首先,将PVDF负载到芳纶无纺布(ANF)上,采用共固化工艺制备了PVDF-ANF/环氧树脂(EP)结构阻尼复合材料.然后,利用动态机械分析仪测试了PVDF-ANF/EP复合材料的损耗因子、损耗模量和储能模量的温度谱;通过弯曲强度、弯曲模量和层间剪切强度的测试评价了复合材料的静态力学性能;通过单悬臂梁振动实验测试了复合材料的共振频率及自由振动衰减曲线,并计算了损耗因子;通过Ⅰ型、Ⅱ型层间断裂韧性实验及断面微观形貌的观察研究了复合材料的断裂韧性及增韧机制.最后,对复合材料的微观结构进行分析,探讨了其兼具力学性能和阻尼性能的结构内因.结果表明:通过在ANF表面负载PVDF,可在不引起复合材料力学性能明显下降的前提下,进一步提高PVDF-ANF/EP复合材料的阻尼性能和层间断裂韧性,复合材料的损耗因子提高了33.3％,Ⅰ型和Ⅱ型断裂韧性分别提高了168％和208％.
关键词:
无纺布
,
结构阻尼复合材料
,
PVDF
,
共固化
,
离位增韧
刘刚
,
张朋
,
杨喆
,
包建文
,
肇研
,
益小苏
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150420.002
采用尼龙无纺布(PNF)作为结构化增韧层,制备了PNF层间增韧改性的U3160碳纤维增强3266环氧树脂(U3160-PNF/3266)复合材料,研究了U3160-PNF/3266复合材料的面内力学性能及湿热老化后的力学性能变化,并分析了复合材料湿热老化前后的层间形貌.结果表明:PNF增韧层的引入并未导致复合材料面内力学性能的下降,与未增韧的U3160碳纤维增强3266环氧树脂(U3160/3266)复合材料相比,增韧复合材料U3160-PNF/3266的90°拉伸性能有所提高.而湿热老化处理对U3160-PNF/3266复合材料的基体和界面性能影响相对明显,尤其是尼龙纤维与树脂基体之间的界面结合性能,湿热老化处理后增韧复合材料的90°压缩和层间剪切性能保持率均明显低于未增韧复合材料的.
关键词:
树脂传递模塑(RTM)
,
无纺布
,
复合材料
,
力学性能
,
湿热老化
倪楠楠
,
温月芳
,
贺德龙
,
益小苏
,
许亚洪
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.05.015
利用尼龙无纺布(PNF)和芳纶无纺布(ANF)为插层材料,采用共固化工艺制备了结构阻尼复合材料.利用动态力学分析仪测试并分析了复合材料的损耗因子和储能模量等动态力学指标;通过弯曲实验和短梁剪切实验评价其静态力学性能.此外,通过单悬臂梁强迫共振实验和自由振动衰减实验研究了复合材料层合板的共振频率和损耗因子.结果表明,添加2种无纺布能够与基体树脂在层间形成非反应双连续的相结构,插入ANF的[0°]16铺层复合材料归一化的弯曲强度和模量比空白样品提高了约10％,[±45°]4s铺层复合材料的弯曲强度提高约50％,且均高于插入PNF的复合材料.此外,由于层间富树脂区的形成和界面数目的增加提高了共固化复合材料的阻尼性能,插入15层PNF的[0°]16铺层复合材料的损耗因子达到0.0026,比空白样品提高了约116.7％,[±45°]4s铺层复合材料的损耗因子达到0.0064,比空白样品提高了约14.3％.
关键词:
无纺布
,
结构阻尼复合材料
,
共振频率
,
共固化
,
损耗因子
倪楠楠
,
温月芳
,
贺德龙
,
益小苏
,
许亚洪
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.06.012
纳米碳材料以其优越的力学性能，高的电热传导特性引起人们极大的关注，首先将纳米碳材料 VGCF加入聚偏二氟乙烯(PVDF)中，然后将其负载到尼龙无纺布上采用共固化工艺制备碳纤维增强环氧树脂基结构阻尼复合材料。通过DMA实验，单悬臂强迫共振实验、电阻率测试、摆锤冲击实验和扫描电子显微镜下的断口形貌观察，测试并分析了复合材料层合板的储能模量和损耗因子的温度谱，共振频率及模态损耗因子、3个方向上电阻率和冲击断裂韧性。分析结果表明，通过在复合材料体系中添加 VGCF可进一步提高层合板的损耗因子和储能模量，同时明显改善复合材料在3个方向上导电性能且不明显降低其冲击断裂韧性。
关键词:
无纺布
,
结构阻尼复合材料
,
PVDF
,
共固化
,
离位增韧
,
VGCF
