复合材料科学与工程

王花娟, 杨杰, 刘新东, 刘小建

2008, 203(1): 3-5.

摘要 ( 2306 )

PDF (366KB) ( 1084 )

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对于2×2斜纹玻璃纤维织物/环氧层合板螺栓连接,实验研究了几何参数对其连接性能的影响。选取不同端距和边距,测试玻璃纤维织物复合材料层合板W/D(试样宽度/孔直径)及E/D(孔端距/孔直径)对螺栓连接强度的影响,并分析螺栓连接的破坏模式。实验结果表明,玻璃纤维织物/环氧复合材料层合板螺栓连接承载能力随着边距E和端距W的增加而增加。当E/D=3,W/D=4时,螺栓连接强度达到稳定值。

酚醛型氰酸酯的性能

李文峰, 陈淳, 孙超明, 刘锦霞

2008, 203(1): 6-8.

摘要 ( 2100 )

PDF (375KB) ( 1141 )

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表征了采用"改进的卤化氰-酚法"合成得到的酚醛型氰酸酯未固化树脂的粘度、反应性和凝胶特性,固化树脂及其复合材料的力学性能、耐热性、耐烧蚀性能等。结果表明,固化气氛对酚醛型氰酸酯的反应活性有着显著的影响,在空气气氛中的凝胶时间远小于惰性气氛的凝胶时间。固化树脂及其复合材料具有优异的耐热性和烧蚀残留率,力学性能优于酚醛树脂。

混杂FRP复合材料混杂效应的研究与进展

邓宗才, 李建辉

2008, 203(1): 9-13.

摘要 ( 1893 )

PDF (606KB) ( 1113 )

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混杂效应是某些性能偏离混合定律计算结果的现象,是造成混杂FRP(Fiber Reinforced Plastics)复合材料优异综合性能的根本原因。本文总结国内外关于混杂FRP复合材料混杂效应的最新研究成果,探讨影响混杂效应的因素,重点分析它们的理论模型,并对未来的发展方向做出展望。

界面改性方法对玻纤增强聚丙烯复合材料力学性能的影响

陈现景, 岳云龙, 于晓杰, 祝一民

2008, 203(1): 14-16.

摘要 ( 2192 )

PDF (427KB) ( 1838 )

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在对玻璃纤维的偶联剂处理,基体接枝改性的基础上,考察不同界面改性方法对玻纤增强聚丙烯力学性能的影响,并通过扫描电镜对玻纤增强聚丙烯的界面进行研究。结果表明,经偶联剂表面处理的玻纤与未经接枝改性的聚丙烯不能形成有效的界面粘结,力学性能较差,而与接枝改性的聚丙烯界面粘结较好,力学性能也有较大幅度的提高|经偶联剂处理的玻纤能与改性聚丙烯形成良好的界面粘结,改善复合材料的力学性能,偶联剂种类的变化在一定程度上能够改善复合材料的性能。

表面改性过程对空心玻璃微球性能的影响研究

潘顺龙, 张敬杰, 邓建国

2008, 203(1): 17-20.

摘要 ( 1769 )

PDF (598KB) ( 1382 )

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空心玻璃微球是制备复合泡沫材料的关键原料,对其进行表面改性有利于改善复合材料的性能。但目前的研究甚少关注处理过程对微球性能的影响,不利于复合材料的进一步优化设计。因此,本文拟在制备空心玻璃微球的基础上,通过改变处理液组成、处理时间等条件,测试微球粒子密度、抗压强度等变化情况,研究改性过程对其性能的影响。实验结果表明,改性过程中水会侵蚀玻璃壳体,导致其粒子密度随处理时间的延长、酸度的增大而降低,抗压强度也随之下降。采用适当浓度的Al2(SO4)3水溶液处理微球可以在其表面形成新的膜层,改善抗压强度。

RFI工艺成型碳NCF/环氧5228A复合材料研究

马立

2008, 203(1): 21-24.

摘要 ( 2157 )

PDF (454KB) ( 1136 )

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借助流变仪和差示扫描量热仪分析5228A环氧树脂膜的性能,以此为参考制定树脂膜渗透成型工艺(RFI)的固化制度|制备并测试增强材料为T700-12k碳纤维无屈曲织物(NCF)、铺层方式为[(0,90)/(±45)]s的层合板力学性能,其层间剪切强度比相应的无纬布层合板高25.3%|在层合板研究的基础上成功研制了规格为1000×200×37mm的帽形梁|利用超声波无损检测和金相显微检查等手段检测帽形梁的质量,检测结果显示,帽形梁材质致密、内部无明显缺陷,将应用于某型号卫星主承力结构。研究表明,5228A环氧树脂膜具有良好的工艺性,RFI工艺能够应用于复合材料复杂结构件的制造。

复合型人造大理石热膨胀性的研究

黄海涛, 郎建峰, 付占达

2008, 203(1): 25-29.

摘要 ( 2359 )

PDF (601KB) ( 1084 )

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本实验研究不同的单一填料以及共混填料对复合型人造大理石饰面层和结构层热膨胀性的影响。结果表明,单一填料CaCO3、A l(OH)3和彩砂填充饰面层时,不同粒径的填料改性效果不同。在填料/树脂为2:1时,200目CaCO3填充时,体系热膨胀系数最小,为2.3×10-5/℃|两种填料共混填充饰面层的效果比单一填料填充时的效果好,200目CaCO3与80120目彩砂以2:1填充时,制得的样品热膨胀系数最小,为1.85×10-5/℃|单一填料聚苯颗粒、花生壳粉填充复合型人造大理石结构层时,加入1.7%的聚苯颗粒或10%的花生壳粉可使结构层的热膨胀系数达到2.0×10-5/℃左右,与饰面层的相匹配|当选用复合填料时,固定聚苯颗粒为35%,选择花生壳粉为9%时可将结构层热膨胀系数提高到2.0×10-5/℃左右,并改善了添加单一填料时的缺陷,复合填料显示了良好的协同效应。

FRP加固圆形混凝土桥柱的轴压强度模型研究

杨志刚

2008, 203(1): 30-34.

摘要 ( 1726 )

PDF (633KB) ( 1087 )

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在对纤维增强材料(FRP)布约束混凝土柱破坏过程简化假设的基础上,根据弹性体体积应变理论推导出FRP布约束圆形轴压混凝土柱的强度模型,并与已公开发表的实验数据进行比较。分析结果表明,本文推荐的强度模型理论分析过程简单,其结果可以较好地适用于圆形混凝土轴压(桥)柱的加固设计,也为进一步研究FRP约束圆形混凝土(桥)柱的力学性能和承载力提供了条件。

玻璃钢在盐雾环境中腐蚀机制和性能演变规律的试验研究

刘观政, 李地红, 黄力刚, 张东兴, 蒋竞, 张宠

2008, 203(1): 35-40.

摘要 ( 1870 )

PDF (837KB) ( 1234 )

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本文在总结复合材料在海洋的盐雾环境中使用的材料腐蚀理论基础上,分析复合材料发生腐蚀的主要形式和历程,模拟自然环境试验设计不同盐雾温度、不同老化时间下的加速老化试验,通过材料表面形貌、玻璃化转变温度、微观结构的变化来评价玻璃钢在盐雾中的腐蚀性能,着重分析温度、时间对材料腐蚀性能的影响规律|根据中值老化寿命和剩余强度之间的关系式,建立了加速寿命规律模型和寿命预测模型|根据试验中玻璃钢力学性能随老化时间的衰减多数情况下具有一致的规律性,建立了盐雾环境中玻璃钢力学性能随老化时间的衰减三线型模型。试验结果表明,在盐雾环境中,玻璃钢除了可见的外观发生变化外,其玻璃化转变温度、表面巴氏硬度、拉伸强度和弯曲强度均呈现下降趋势,并且随温度的提高和腐蚀时间的延长,性能下降会进一步加大|中值老化寿命和剩余强度之间的关系式能比较好地描述聚合物基复合材料自然老化规律和加速老化规律,力学性能随老化时间的衰减三线型模型能够直观的反映玻璃钢在盐雾环境中加速老化的各个阶段。

水平轴风力机叶片的逆向设计与分析

徐贵营, 黄争鸣

2008, 203(1): 41-44.

摘要 ( 2353 )

PDF (491KB) ( 1309 )

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作为一个专用程序,PROPID在水平轴风力机叶片的逆向设计与分析中有许多独特的优点。本文在介绍PROPID程序的同时,选取一风力机叶片为计算模型,使用PROPID进行重新优化设计和分析。通过分析比较发现,PROPID程序在叶轮的功率计算、外形几何尺寸设计、最佳安装角和转速的确定方面均有较好表现,并能正确反映风机叶轮的气动理论,是一种很实用的风力机叶轮逆向设计和分析程序,对提高风力机的气动设计水平、缩短设计周期有很大帮助。

玻璃钢管长期性能测试中的计时装置

向宏酉, 李卓球, 陈建中

2008, 203(1): 45-47.

摘要 ( 1993 )

PDF (360KB) ( 1139 )

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利用单片机AT89C51的定时计时功能以及合理运用外部中断设计计时,并用SN74HC164N移位寄存器驱动数码管显示,最后设计电路原理图制作电路板,得到可应用于玻璃钢管长期性能测试中的自动计时装置,解决玻璃钢管长期性能测试中长期时间数据采集的难题。

大型风轮叶片设计技术的现状与发展趋势

李军向, 薛忠民, 王继辉, 冯宾??

2008, 203(1): 48-52.

摘要 ( 1854 )

PDF (712KB) ( 1531 )

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介绍目前风电叶片的外形设计、结构设计和材料方面的技术,并分析叶片在翼型、结构设计和材料方面的发展趋势和新的设计理念。

复合材料风电叶片的发展现状及若干问题的对策

戴春晖, 刘钧, 曾竟成, 边力平

2008, 203(1): 53-56.

摘要 ( 1956 )

PDF (610KB) ( 1642 )

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综叙复合材料在风力发电机转子叶片上的应用及生产现状,介绍现有复合材料风电叶片的结构、材料体系、生产工艺及发展方向等,针对目前大型风电叶片生产过程中遇到的一些问题提出解决方案或构想。可以预见,随着叶片的日益大型化,内置热源的大型复合材料组合模具、改进的真空导入树脂模塑法及可回收利用的热塑性叶片可能是今后风电叶片的主要发展方向。

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