1993年 第10卷 第2期
1993, 10(2): 1-5.
摘要:
本文用改进的揭层技术研究含表面缺口层压板的损伤形貌特征.试验了两种即矩形和圆弧形剖面的表面缺口试样.结果表明,改进的揭层技术可以清楚地显示出层压板各层的损伤形貌,因此也给出了含表面缺口层压板损伤形貌特征的一些有意义的结果.
本文用改进的揭层技术研究含表面缺口层压板的损伤形貌特征.试验了两种即矩形和圆弧形剖面的表面缺口试样.结果表明,改进的揭层技术可以清楚地显示出层压板各层的损伤形貌,因此也给出了含表面缺口层压板损伤形貌特征的一些有意义的结果.
1993, 10(2): 6-6.
摘要:
北京长城玻璃钢技术公司是经北京市新技术产业开发试验区审核批准的新技术企业.公司下设三家生产厂,尤其在玻璃钢/复合材料结构设计及工艺美术品创作方面具有明显优势.
北京长城玻璃钢技术公司是经北京市新技术产业开发试验区审核批准的新技术企业.公司下设三家生产厂,尤其在玻璃钢/复合材料结构设计及工艺美术品创作方面具有明显优势.
1993, 10(2): 7-12.
摘要:
本文对受平面应力作用下的复合材料的细观蠕变进行了研究,分析了纤维与基体的性能,纤维取向以及纤维体积百分含量等对复合材料蠕变性能的影响,从细观角度提出了控制复合材料蠕变的具体措施.
本文对受平面应力作用下的复合材料的细观蠕变进行了研究,分析了纤维与基体的性能,纤维取向以及纤维体积百分含量等对复合材料蠕变性能的影响,从细观角度提出了控制复合材料蠕变的具体措施.
1993, 10(2): 13-16.
摘要:
测定了短碳纤维增强酚酞型聚芳醚砜(PES—C)复合材料的断裂性能(平面应变断裂韧性K1c及裂纹扩展力G1c)随碳纤维体积分数(0～40vol.%)的关系.同时采用小岛(Slit Island)方法测定各试样断裂面的分形维数Df.G1c的对数值与Df有近似的反变关系.由断裂微观机制解释所得实验结果.
测定了短碳纤维增强酚酞型聚芳醚砜(PES—C)复合材料的断裂性能(平面应变断裂韧性K1c及裂纹扩展力G1c)随碳纤维体积分数(0～40vol.%)的关系.同时采用小岛(Slit Island)方法测定各试样断裂面的分形维数Df.G1c的对数值与Df有近似的反变关系.由断裂微观机制解释所得实验结果.
1993, 10(2): 17-24.
摘要:
本文根据经典的纤维强度统计理论,并在某些假设的基础土,建立了纤维的应变率相关的统计本构模型及其对应的本构方程.由该模型得到了利用纤维束冲击拉伸试验确定单丝应变率相关的统计本构方程中力学参量的原理和方法.在应变率为10-4～103 l/S范围内,用玻璃纤维束的拉仲试验检验该模型和确定本构方程参量的方法.试验结果和分析表明,该模型的假设和有关理论是正确的,方法是可行的.该模型能较好地解释玻纤在应变率为10-4～1.1×102 l/S范围内的力学性能.
本文根据经典的纤维强度统计理论,并在某些假设的基础土,建立了纤维的应变率相关的统计本构模型及其对应的本构方程.由该模型得到了利用纤维束冲击拉伸试验确定单丝应变率相关的统计本构方程中力学参量的原理和方法.在应变率为10-4～103 l/S范围内,用玻璃纤维束的拉仲试验检验该模型和确定本构方程参量的方法.试验结果和分析表明,该模型的假设和有关理论是正确的,方法是可行的.该模型能较好地解释玻纤在应变率为10-4～1.1×102 l/S范围内的力学性能.
1993, 10(2): 25-32.
摘要:
本文首先从理论上推导了夹芯复合材料叠层锥壳弹性常数的一般关系式;其次,建立了一种适用于具有对称铺层的各向异性夹芯复合材料叠层锥壳弯曲.稳定和振动问题的精确分析理论;在此基础上提出了一种半解析半离散的具有有限无法特征的分段算法,该方法可解决沿轴向变厚度、变铺层角、含开口锥壳和任意旋转壳的弯曲,稳定和振动问题:为便于工程应用,本文还给出了一种简明,有效的近似方法-(分段)等效圆柱壳法.计算结果表明,本文的分析方法是十分有效的.
本文首先从理论上推导了夹芯复合材料叠层锥壳弹性常数的一般关系式;其次,建立了一种适用于具有对称铺层的各向异性夹芯复合材料叠层锥壳弯曲.稳定和振动问题的精确分析理论;在此基础上提出了一种半解析半离散的具有有限无法特征的分段算法,该方法可解决沿轴向变厚度、变铺层角、含开口锥壳和任意旋转壳的弯曲,稳定和振动问题:为便于工程应用,本文还给出了一种简明,有效的近似方法-(分段)等效圆柱壳法.计算结果表明,本文的分析方法是十分有效的.
1993, 10(2): 33-38.
摘要:
本文根扼稳定性分析的前屈曲完全理论,应用有限无法,对轴压下复合材料层合板的非线性稳定性进行了分析计算,考察了屈曲前平面支承条件对层合板稳定性的非线性效应的影响,得出一些有意义的结论.
本文根扼稳定性分析的前屈曲完全理论,应用有限无法,对轴压下复合材料层合板的非线性稳定性进行了分析计算,考察了屈曲前平面支承条件对层合板稳定性的非线性效应的影响,得出一些有意义的结论.
1993, 10(2): 39-45.
摘要:
本工作对[±θ/902]S和[0n/902]S两系列碳/环氧层板在拉仲载荷下的横向裂缝与分层损伤,进行了实验研究和有限元分析.采用声发射技术跟踪配合显微观测多向层板损伤过程,分析了θ角变化与力学性能、初始损伤、累积等的关系.表明实测横向开裂与分层结果和采用能量判据有限元计算预测比较,符合良好.同时在扫描电镜内进行各类层板压缩试验,动态观测破坏形貌,讨论了不同θ铺层角的微观破坏机理.
本工作对[±θ/902]S和[0n/902]S两系列碳/环氧层板在拉仲载荷下的横向裂缝与分层损伤,进行了实验研究和有限元分析.采用声发射技术跟踪配合显微观测多向层板损伤过程,分析了θ角变化与力学性能、初始损伤、累积等的关系.表明实测横向开裂与分层结果和采用能量判据有限元计算预测比较,符合良好.同时在扫描电镜内进行各类层板压缩试验,动态观测破坏形貌,讨论了不同θ铺层角的微观破坏机理.
1993, 10(2): 46-46,32.
摘要:
QY8911系列树脂为改性双马来酰亚胺树脂,主要由双马来酰亚胺和可与之反应的活泼基团化合物组成.用作做碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维复合材料的基体,也可用作灌封材料、绝缘材料、摩擦材料、印刷电路底板,导管材料.
QY8911系列树脂为改性双马来酰亚胺树脂,主要由双马来酰亚胺和可与之反应的活泼基团化合物组成.用作做碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维复合材料的基体,也可用作灌封材料、绝缘材料、摩擦材料、印刷电路底板,导管材料.
1993, 10(2): 47-52.
摘要:
本文讨论了用热塑性(TP)树脂聚砜(PSF)和聚醚砜(PES)增韧双马来酰亚胺(BMI)树脂的研究.实验表明,增韧后的树脂在150℃的粘度小于0.5(Pa·S),其复合材料的成形压力为0.3～0.7(MPa),固化温度为180℃,上述特性满足热压罐成形的工艺要求.树脂的预浸料具有较好的粘性和铺叠性,贮存期一个月以上(室温).树脂保持了较好的耐热性能,可在177℃长期使用.其复合材料的冲击强度明显提高,经聚砜增韧后提高了90%.PSF的增韧效果比PES明显.研究表明,只有当TP树脂含量不低于15%时,方可获得较明显的增韧效果.TP树脂是以球形颗粒分散于BMI基体中,这些颗粒起到了抑止微裂纹扩展的作用.
本文讨论了用热塑性(TP)树脂聚砜(PSF)和聚醚砜(PES)增韧双马来酰亚胺(BMI)树脂的研究.实验表明,增韧后的树脂在150℃的粘度小于0.5(Pa·S),其复合材料的成形压力为0.3～0.7(MPa),固化温度为180℃,上述特性满足热压罐成形的工艺要求.树脂的预浸料具有较好的粘性和铺叠性,贮存期一个月以上(室温).树脂保持了较好的耐热性能,可在177℃长期使用.其复合材料的冲击强度明显提高,经聚砜增韧后提高了90%.PSF的增韧效果比PES明显.研究表明,只有当TP树脂含量不低于15%时,方可获得较明显的增韧效果.TP树脂是以球形颗粒分散于BMI基体中,这些颗粒起到了抑止微裂纹扩展的作用.
1993, 10(2): 53-60.
摘要:
本文研究了碳-碳(C/C)复合材料的碳化硅抗氧化涂层系统的组成和成型工艺,给出了抗氧化性能试验和动态环境试验结果.经微观结构分析,认为在C/C基材表面反应生成的碳化硅涂层是化学转化涂层,与C/C基材是有机结合,并且具有成分连续变化的过渡界面,构成了一种功能梯度倾斜材料,使固渗碳化硅具有优异的性能.
本文研究了碳-碳(C/C)复合材料的碳化硅抗氧化涂层系统的组成和成型工艺,给出了抗氧化性能试验和动态环境试验结果.经微观结构分析,认为在C/C基材表面反应生成的碳化硅涂层是化学转化涂层,与C/C基材是有机结合,并且具有成分连续变化的过渡界面,构成了一种功能梯度倾斜材料,使固渗碳化硅具有优异的性能.
1993, 10(2): 61-67.
摘要:
本文着重研究了纤维含量和排列方向对环氧/单向玻璃纤维复合层板介电性能的影响.结果表明,纤维与施加电场方向的改变,将导致复合层板电击穿强度发生变化,其夹角越大层板承受电击穿强度越高.纤维含量增加,其单向纤维复合层板的介电性能下降.本文对单向纤维复合层板建立了亚微观介电模型,且在此基础上,对其电击穿强度,介电常数与纤维方向和纤维含量的关系进行了理论预测,其理论值与实验值有较好的吻合性.
本文着重研究了纤维含量和排列方向对环氧/单向玻璃纤维复合层板介电性能的影响.结果表明,纤维与施加电场方向的改变,将导致复合层板电击穿强度发生变化,其夹角越大层板承受电击穿强度越高.纤维含量增加,其单向纤维复合层板的介电性能下降.本文对单向纤维复合层板建立了亚微观介电模型,且在此基础上,对其电击穿强度,介电常数与纤维方向和纤维含量的关系进行了理论预测,其理论值与实验值有较好的吻合性.
1993, 10(2): 69-75.
摘要:
应用广角X光散射(WAXS)和示差扫描量热分析(DSC)技术研究了聚苯硫醚/聚醚砜共混物及其碳纤维增强聚苯硫醚/聚醚砜混杂基体复合材料的结构特征和熔融、结晶行为.实验结果表明,(1)聚醚砜和碳纤维的混入未使聚苯硫醚的晶型发生改变,但使聚苯硫醚的结晶规整度降低;(2)碳纤维的混入可引起聚苯硫醚熔点降低,而混入聚醚砜并不引起聚苯硫醚的熔点降低;(3)聚醚砜和碳纤维均对聚苯硫醚存在诱导结晶效应,当碳纤维和聚醚砜共存时,聚本硫醚倾向于在碳纤维表面择优成核结晶.
应用广角X光散射(WAXS)和示差扫描量热分析(DSC)技术研究了聚苯硫醚/聚醚砜共混物及其碳纤维增强聚苯硫醚/聚醚砜混杂基体复合材料的结构特征和熔融、结晶行为.实验结果表明,(1)聚醚砜和碳纤维的混入未使聚苯硫醚的晶型发生改变,但使聚苯硫醚的结晶规整度降低;(2)碳纤维的混入可引起聚苯硫醚熔点降低,而混入聚醚砜并不引起聚苯硫醚的熔点降低;(3)聚醚砜和碳纤维均对聚苯硫醚存在诱导结晶效应,当碳纤维和聚醚砜共存时,聚本硫醚倾向于在碳纤维表面择优成核结晶.
1993, 10(2): 77-83.
摘要:
本文首先用粘弹谱图说明了CPVC玻璃纤维增强塑料的动态力学性能,继而参考有关试验标准对这一材料耐水及耐稀酸、碱、盐溶液的腐蚀行为进行了研究,并通过扫描电镜(SEM)分析考察了腐蚀后材料的微观腐蚀形态.研究结果表明这一动态力学性能良好的增强塑料在70℃以下耐腐蚀性能良好,其腐蚀机理是物理渗透和化学作用并举.这一研究结果为今后这一材料的配制、成型与使用提供了基础数据.
本文首先用粘弹谱图说明了CPVC玻璃纤维增强塑料的动态力学性能,继而参考有关试验标准对这一材料耐水及耐稀酸、碱、盐溶液的腐蚀行为进行了研究,并通过扫描电镜(SEM)分析考察了腐蚀后材料的微观腐蚀形态.研究结果表明这一动态力学性能良好的增强塑料在70℃以下耐腐蚀性能良好,其腐蚀机理是物理渗透和化学作用并举.这一研究结果为今后这一材料的配制、成型与使用提供了基础数据.
1993, 10(2): 85-89.
摘要:
按Ellerstein的方法,用差示扫描量热分析仪对环氧6l8#树脂/DDS/促进剂AB体系的热固化反应进行了研究.借助计算机跟踪求积,仅从一条实验曲线就较准确地求出了固化反应的表观动力学方程.井对树脂体系的反应特性、贮存特性进行了预测.
按Ellerstein的方法,用差示扫描量热分析仪对环氧6l8#树脂/DDS/促进剂AB体系的热固化反应进行了研究.借助计算机跟踪求积,仅从一条实验曲线就较准确地求出了固化反应的表观动力学方程.井对树脂体系的反应特性、贮存特性进行了预测.
1993, 10(2): 91-98.
摘要:
本文采用显微硬度计、绝热型比热测定仪和SEM对AZ91镁合金以及SiCw/AZ91镁基复合材料进行了时效显微硬度测定、连续升温比热测定以及时效组织观察.并分析了时效温度、时效时间对析出组织的影响.结果表明:经时效处理,上述两种材料的显微硬度均有提高;复合材料的比热曲线类似镁合金的比热曲线;复合材料的时效组织只在200℃到225℃温度区间的时效过程中出现,其形貌类似于连续析出组织.
本文采用显微硬度计、绝热型比热测定仪和SEM对AZ91镁合金以及SiCw/AZ91镁基复合材料进行了时效显微硬度测定、连续升温比热测定以及时效组织观察.并分析了时效温度、时效时间对析出组织的影响.结果表明:经时效处理,上述两种材料的显微硬度均有提高;复合材料的比热曲线类似镁合金的比热曲线;复合材料的时效组织只在200℃到225℃温度区间的时效过程中出现,其形貌类似于连续析出组织.
1993, 10(2): 99-105.
摘要:
本文采用高温塑性流变摩擦磨损试验方法,研究了WC-钢复合材料高温塑性流变磨损的特性.用扫描电镜观察了试验前后的金相组织和试样表面的磨痕形貌及其亚表层的组织结构.结果表明,WC-钢复合材料的高温塑性流变磨损抗力是5CrNiMo模具钢的10倍.其高温塑性流变磨损特点主要是WC粒脱落和磨粒磨损.
本文采用高温塑性流变摩擦磨损试验方法,研究了WC-钢复合材料高温塑性流变磨损的特性.用扫描电镜观察了试验前后的金相组织和试样表面的磨痕形貌及其亚表层的组织结构.结果表明,WC-钢复合材料的高温塑性流变磨损抗力是5CrNiMo模具钢的10倍.其高温塑性流变磨损特点主要是WC粒脱落和磨粒磨损.
1993, 10(2): 107-112.
摘要:
为了提高金刚石-铜合金复合材料的界面粘结强度,本文用差热分析(DTA)、X射线衍射分析、SEM观察及磨削试验研究了金刚石表面的Ti镀层对金刚石-铜基合金复合材料界面结构及性能的影响.结果表明,在600～1200℃镀Ti层与金刚石发生界面反应,在金刚石表面外延生成岛状TiC,从而实现了金刚石与铜基合金的冶金结合.镀Ti金刚石与铜合金的粘结强度可达8×107Pa.用镀Ti金刚石制成的铜基合金磨块对花岗岩的磨削比与不镀钛金刚石相比提高30%.
为了提高金刚石-铜合金复合材料的界面粘结强度,本文用差热分析(DTA)、X射线衍射分析、SEM观察及磨削试验研究了金刚石表面的Ti镀层对金刚石-铜基合金复合材料界面结构及性能的影响.结果表明,在600～1200℃镀Ti层与金刚石发生界面反应,在金刚石表面外延生成岛状TiC,从而实现了金刚石与铜基合金的冶金结合.镀Ti金刚石与铜合金的粘结强度可达8×107Pa.用镀Ti金刚石制成的铜基合金磨块对花岗岩的磨削比与不镀钛金刚石相比提高30%.
1993, 10(2): 113-120.
摘要:
作者采用连续电沉积法,在碳纤维表面沉积单层或复层金属,如Cu、Ni、Cr、Sn等,并通过真空热压扩散制备复合材料.本文研究了合金元素对C/Cu复合材料界面结合特性和组织性能的影响,并定量地研究了复合材料的界面结合强度.
作者采用连续电沉积法,在碳纤维表面沉积单层或复层金属,如Cu、Ni、Cr、Sn等,并通过真空热压扩散制备复合材料.本文研究了合金元素对C/Cu复合材料界面结合特性和组织性能的影响,并定量地研究了复合材料的界面结合强度.
1993, 10(2): 121-126.
摘要:
本文主要研究C/Al复合材料先驱丝的界面结合强度的表征方法以及界面结合状态对复合材料拉伸性能的影响.用自行研制的小型剪切试验机测定复合材料先驱丝的纵向剪切强度,通过计算得到复合材料界面处的剪切强度以此作为界面结合强度的定量表征方法.实验证明,不同界面结合强度的复合丝在宏观上表现出有不同纵向剪切强度值,复合材料的界面结合强度可以用界面剪切强度值定量描述.复合材料拉伸强度随界面强度提高而减少,在满足复合材料横向强度要求前提下,降低复合材料界面结合有利于提高拉伸强度.
本文主要研究C/Al复合材料先驱丝的界面结合强度的表征方法以及界面结合状态对复合材料拉伸性能的影响.用自行研制的小型剪切试验机测定复合材料先驱丝的纵向剪切强度,通过计算得到复合材料界面处的剪切强度以此作为界面结合强度的定量表征方法.实验证明,不同界面结合强度的复合丝在宏观上表现出有不同纵向剪切强度值,复合材料的界面结合强度可以用界面剪切强度值定量描述.复合材料拉伸强度随界面强度提高而减少,在满足复合材料横向强度要求前提下,降低复合材料界面结合有利于提高拉伸强度.
1993, 10(2): 127-130.
摘要:
本文研究了高温下Ni/SiC复合镀层中SiC粒子与Ni之间的界面反应.结果表明,温度高于600℃,保温1小时,Ni/SiC界面反应明显发生.对应于600℃、800℃和1000℃的反应产物分别是Ni3Si、Ni5Si2和Ni2Si.指出了该镀层耐磨性与反应产物存在的间接关系.
本文研究了高温下Ni/SiC复合镀层中SiC粒子与Ni之间的界面反应.结果表明,温度高于600℃,保温1小时,Ni/SiC界面反应明显发生.对应于600℃、800℃和1000℃的反应产物分别是Ni3Si、Ni5Si2和Ni2Si.指出了该镀层耐磨性与反应产物存在的间接关系.
