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复合材料缝合技术的研究及应用进展 被引量：14
1
作者 陈静 王海雷 《新材料产业》 2018年第6期38-41,共4页
复合材料缝合技术是指采用缝合线使多层织物结合成准三维立体织物或使分离的数片织物连接成整体结构的一种复合材料预制体制备技术。该技术起源于20世纪中后期，由于其可以提高复合材料层间损伤容限，大大改善复合材料抗冲击性能而备受... 复合材料缝合技术是指采用缝合线使多层织物结合成准三维立体织物或使分离的数片织物连接成整体结构的一种复合材料预制体制备技术。该技术起源于20世纪中后期，由于其可以提高复合材料层间损伤容限，大大改善复合材料抗冲击性能而备受关注，并在近些年来得到了广泛应用。 展开更多
关键词 复合材料 缝合技术 应用 三维立体织物 抗冲击性能 制备技术 多层织物 损伤容限
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氧化石墨烯改性高温环氧树脂基碳纤维复合材料的热性能与力学性能 被引量：9
2
作者 代少伟 李伟东 +6 位作者 邱虹 张莹 周川 刘文军 胡晓兰 白华 周玉敬 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期324-332,共9页
采用湿法预浸技术和模压工艺制备了氧化石墨烯(GO)改性碳纤维/环氧树脂(CF/E54-DDS)复合材料,利用差示扫描量热(DSC)分析、动态热机械分析(DMTA)、超声波C扫描等研究了GO对复合材料的热固化性能、凝胶工艺性能、动态热机械性能以及抗冲... 采用湿法预浸技术和模压工艺制备了氧化石墨烯(GO)改性碳纤维/环氧树脂(CF/E54-DDS)复合材料,利用差示扫描量热(DSC)分析、动态热机械分析(DMTA)、超声波C扫描等研究了GO对复合材料的热固化性能、凝胶工艺性能、动态热机械性能以及抗冲击损伤性能的影响.结果表明:GO结构中的羟基和羧基会促进改性树脂体系的固化反应,加快GO/E54-DDS的固化反应进程.在GO添加量(质量分数)小于0.5%时,GO的活性基团可增加改性树脂体系的交联密度,从而提高复合材料的玻璃化转变温度;但GO添加量大于0.8%时,会因DDS在固化网络结构中比例的大幅下降,反而降低复合材料的玻璃化转变温度.微观形貌分析显示GO/CF/E54-DDS预浸料比CF/E54-DDS预浸料表现出更好的浸润效果.CF/E54-DDS复合材料被破坏后CF表面光洁,破坏主要发生在CF与树脂基体的界面;而GO/CF/E54-DDS复合材料被破坏后,CF表面紧密黏附着GO/E54-DDS固化物,破坏主要发生在CF织物层间的GO/E54-DDS区域.冲击后压缩强度测试表明GO的存在提高了GO/CF/E54-DDS复合材料抵抗横向裂纹和纵向裂纹扩展的能力,减小了复合材料的损伤投影面积和裂纹凹坑深度,提高了冲击后压缩强度. 展开更多
关键词 氧化石墨烯 碳纤维 树脂基复合材料 热性能 力学性能 微观形貌
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氧化石墨烯-碳纳米管复合膜层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料 被引量：8
3
作者 代少伟 周玉敬 +4 位作者 李伟东 白伟华 赵虎虎 白华 胡晓兰 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期3862-3873,共12页
碳纤维增强树脂基复合材料层合板结构的层间性能一直是材料的性能短板,本文利用氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)设计制备了具有一定渗透性和树脂浸润性的复合膜,采用层间增韧方法,制备了GO-CNT复合膜改性碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料... 碳纤维增强树脂基复合材料层合板结构的层间性能一直是材料的性能短板,本文利用氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)设计制备了具有一定渗透性和树脂浸润性的复合膜,采用层间增韧方法,制备了GO-CNT复合膜改性碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料,通过张开型Ⅰ型层间断裂韧性(G_(ⅠC))与滑移型Ⅱ型层间断裂韧性(G_(ⅡC))对GO-CNT-CF/EP复合材料的层间韧性进行了研究,并结合复合材料的破坏微观形貌和损伤/破坏特征分析了GO-CNT复合膜对复合材料的层间增韧效果及增韧机制。结果表明:GO与CNT质量比为3∶7时制备的复合膜具有良好的成膜工艺性和树脂浸润性,EP与GO-CNT复合膜的接触角远低于其与纯GO膜的接触角,并且GO与CNT结构中的羟基、羧基、环氧基等含氧基团增加了它们与EP的物理亲和性和化学作用,有利于复合材料层间GO-CNT/EP微区结构的强韧化。GO-CNT复合膜对复合材料的张开型层间断裂韧性G_(ⅠC)没有增强效果,甚至复合材料的G_(ⅠC)值还发生了轻微下降。而GO-CNT复合膜对复合材料的滑移型层间断裂韧性G_(ⅡC)具有良好的改善作用。复合材料的G_(ⅡC)从CF/EP复合材料的1855 J/m~2提高到GO-CNT-CF/EP复合材料的2720 J/m~2,提高了47%。这归因于GO-CNT复合膜和树脂间形成的相互穿插交叠的网络结构抑制了滑移型破坏载荷导致的层间微裂纹的扩展。GO-CNT/EP复合材料具有和CF/EP基本相当的玻璃化转变温度。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 碳纳米管 层间增韧 碳纤维 复合材料
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基于预浸料-树脂传递模塑成型工艺的复合材料纵横加筋舱段一体化制备与验证 被引量：1
4
作者 李伟东 温小雪 +5 位作者 马征峥 罗楚养 包建文 钟翔屿 胡晓兰 程功 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2628-2638,共11页
针对舱段的结构特点设计了一种预浸料-树脂传递模塑(RTM)成型工艺。研究了预浸料树脂(AC631)与RTM树脂(6421A)的流变特性,结果表明两种树脂体系具有良好的共成型工艺基础。结合舱段结构设计、铺层设计、模具设计,开展了基于预浸料-RTM... 针对舱段的结构特点设计了一种预浸料-树脂传递模塑(RTM)成型工艺。研究了预浸料树脂(AC631)与RTM树脂(6421A)的流变特性,结果表明两种树脂体系具有良好的共成型工艺基础。结合舱段结构设计、铺层设计、模具设计,开展了基于预浸料-RTM共成型技术的复合材料纵横加筋舱段一体化制备工艺验证,结果表明舱段结构具有良好的表观质量、尺寸精度及内部质量。常温、高温两种条件静强度试验验证了其使用强度,高温破坏试验研究了其失效机制与破坏模式。常温力学试验结果表明:在125%严酷机械载荷下,复合材料舱段能够保持良好的结构完整性,其最大应变仅为-1283×10^(-6),满足常温静强度设计要求。100℃下静强度试验结果显示,舱段在125%严酷机械载荷下未出现失稳、破坏等异常状态,最大应变仅为-1315×10^(-6),满足热力耦合工况条件下的强度设计要求。150℃高温破坏试验结果显示,舱段在143.2%严酷机械载荷下,加载侧纵向加强筋发生断裂破坏,裂纹向两侧延伸,舱段丧失承载能力,破坏模式为轴向筋条断裂导致蒙皮局部屈曲失稳破坏。 展开更多
关键词 复合材料 纵横加筋舱段 预浸料-树脂传递模塑共成型工艺 力学响应 破坏机制
原文传递
氧化石墨烯改性碳纤维/环氧树脂复合材料的湿热性能及微观形貌 被引量：10
5
作者 刘文军 严建龙 +5 位作者 周川 李伟东 周玉敬 邱虹 白华 胡晓兰 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1416-1425,共10页
采用湿法预浸技术和模压工艺制备了氧化石墨烯(GO)改性碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料,研究了GO在室温干态及湿热处理后对CF/EP复合材料动态热力学性能和层间剪切性能的影响,并通过微观形貌分析了复合材料的改性机制。结果表明,当GO添... 采用湿法预浸技术和模压工艺制备了氧化石墨烯(GO)改性碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料,研究了GO在室温干态及湿热处理后对CF/EP复合材料动态热力学性能和层间剪切性能的影响,并通过微观形貌分析了复合材料的改性机制。结果表明,当GO添加量分别为0.5%和0.8%时,GO-CF/EP复合材料的玻璃化转变温度(Tg)得到明显提高,由CF/EP复合材料的184.4℃分别提高到197.7℃和199.5℃;GO-CF/EP复合材料经湿热处理后,GO-CF/EP复合材料的Tg的保持率比CF/EP略低。GO添加量分别为0.05%和0.1%时,GO-CF/EP复合材料的层间剪切强度由CF/EP复合材料的59.7 MPa分别提高到70.2 MPa和72.2 MPa;GO-CF/EP复合材料进行湿热处理后,GO添加量为0.05%的GO-CF/EP复合材料和GO添加量为0.1%的GOCF/EP复合材料层间剪切强度较CF/EP复合材料高,但GO-CF/EP复合材料的湿热后层间剪切强度保持率均低于CF/EP复合材料。力学损耗分析表明,GO有效提高了CF与EP基体间的界面黏结作用。微观形貌分析表明,GO的存在可有效分散裂纹能量并使裂纹发生偏转,使GO-CF/EP复合材料抵抗裂纹扩展的能力提高。 展开更多
关键词 氧化石墨烯 碳纤维 树脂基复合材料 湿热性能 微观形貌
原文传递
含磷聚芳醚酮-双马来酰亚胺树脂(PAEK-P-BMI)及碳纤维/PAEK-P-BMI复合材料
6
作者 胡晓兰 刘文军 +5 位作者 余荣禄 周川 李伟东 周玉敬 刘刚 益小苏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2117-2124,共8页
为提高树脂传递模塑(RTM)复合材料的整体韧性,结合"离位"复合增韧技术和RTM制造技术,应用新型热塑性含磷聚芳醚酮(PAEK-P)对碳纤维/双马来酰亚胺树脂(CF/BMI)复合材料进行增韧改性,研究了PAEK-P-BMI复合树脂的流变性能、分相... 为提高树脂传递模塑(RTM)复合材料的整体韧性,结合"离位"复合增韧技术和RTM制造技术,应用新型热塑性含磷聚芳醚酮(PAEK-P)对碳纤维/双马来酰亚胺树脂(CF/BMI)复合材料进行增韧改性,研究了PAEK-P-BMI复合树脂的流变性能、分相行为及PAEK-P对CF/BMI复合材料韧性的影响。结果表明,分子链的刚性结构使PAEK-P具有高的耐热性,玻璃化转变温度达到268.8℃,PAEK-P在BMI树脂中的溶解性较差,PAEK-P-BMI复合树脂凝胶时间和黏度急增拐点时间受PAEK-P含量的影响很小;PAEK-P-BMI复合树脂在110℃/300 min条件下未出现相分离,但在后期的高温固化过程形成了分相结构,并在CF/PAEK-PBMI复合材料中保持了分相形貌;与CF/BMI复合材料相比,CF/PAEK-P-BMI复合材料的冲击后损伤投影面积降低了69%,冲击后压缩强度提高了16.6%,冲击凹坑深度减小了34.4%。 展开更多
关键词 双马来酰亚胺树脂 碳纤维 复合材料 热塑性树脂 冲击后压缩性能 增韧
原文传递
蜂窝夹层结构在飞机上的应用及发展 被引量：22
7
作者 陈静 邱启艳 《新材料产业》 2018年第7期63-67,共5页
蜂窝夹层复合材料具有质量轻、弯曲强度与刚度大、抗失稳能力强、耐疲劳老化、吸音、隔音及隔热性能好等优点,长期以来备受航空结构的关注。在航空工业发达国家,蜂窝夹层结构复合材料己大量应用于飞机结构,如机翼、机身、尾翼、雷达罩... 蜂窝夹层复合材料具有质量轻、弯曲强度与刚度大、抗失稳能力强、耐疲劳老化、吸音、隔音及隔热性能好等优点,长期以来备受航空结构的关注。在航空工业发达国家,蜂窝夹层结构复合材料己大量应用于飞机结构,如机翼、机身、尾翼、雷达罩及地板、内饰等。随着飞机对结构全寿命成本的提高,蜂窝夹层结构材料体系、结构设计、整体化制造技术及低成本技术均需进一步提升。 展开更多
关键词 蜂窝夹层结构 飞机结构 应用 蜂窝夹层复合材料 工业发达国家 结构复合材料 航空结构 全寿命成本
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碳纤维增强双马来酰亚胺树脂预浸料铺覆黏性及其储存老化行为 被引量：4
8
作者 秦永乐 孟江燕 +2 位作者 李伟东 钟翔屿 包建文 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1830-1837,共8页
将碳纤维增强双马来酰亚胺树脂预浸料CCM40J/HT-280分别置于4种储存环境(真空、N2、O2、空气)进行室温老化实验,研究了预浸料铺覆黏性与储存环境和老化时间的关系,对不同环境下黏性失效前后的样品进行了DSC、流变、红外光谱分析。针对... 将碳纤维增强双马来酰亚胺树脂预浸料CCM40J/HT-280分别置于4种储存环境(真空、N2、O2、空气)进行室温老化实验,研究了预浸料铺覆黏性与储存环境和老化时间的关系,对不同环境下黏性失效前后的样品进行了DSC、流变、红外光谱分析。针对不同黏性级别的预浸料,采用热压罐成型工艺制备了复合材料层合板,对层合板内部成型质量及复合材料力学性能进行了研究。结果表明,真空和N2环境储存下的CCM40J/HT-280预浸料黏性失效周期相比于O2与空气中的样品延长约40%。DSC和流变测试结果表明,老化后树脂的交联程度大于新鲜树脂,树脂最低黏度也显著增大,O2环境下的样品表现的更为明显;对红外光谱特征峰分析表明,O2环境储存条件下树脂交联反应程度高于真空环境,说明O2对双马来酰亚胺树脂室温下的老化具有促进作用。黏性失效的预浸料制备的CCM40J/HT-280复合材料内部多为层间或层内的密集孔隙,其弯曲强度下降约13.0%、弯曲模量下降约6.5%,层间剪切强度下降约10.7%。 展开更多
关键词 双马来酰亚胺树脂 预浸料 黏性 老化行为 储存环境
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