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1991年  第8卷  第3期

表面镀铝及附着碳化硅微粒的高模碳纤维与铝的压铸复合特性
成会明, 周本濂, 郑宗光, 师昌绪
1991, 8(3): 1-8.
摘要:
采用挤压铸造法直接制备了高模碳纤维、离子喷镀铝碳纤维及附着SiC微粒的碳纤维增强铝复合材料,考察了碳纤维与铝的压铸复合特性。结果表明,纯碳纤维和喷镀1μm铝层的碳纤维与铝的压铸复合持性差,而且镀铝碳纤维的铝镀层预热时发生氧化,形成氧化物界面层,但附着SiC微粒的碳纤维与铝的压铸复合特性好,纤维在铝基体中均匀分散,被铝浸润,纤维与纤维无相互接触。实验初期制备的复合材料的轴向拉伸强度为600MPa。SiC微粒的主要作用是间隔纤维,形成利于熔融铝浸透纤维的通道,使铝与纤维能较好地复合。
影响碳—铝复合材料耐蚀性的因素
郭树启, 隋全武, 唐风军, 刘钢
1991, 8(3): 9-14.
摘要:
本文研究了热暴露、热循环、表面粗糙度、基体合金以及纤维种类对碳-铝复合材料耐蚀性的影响。试验结果表明,无论是在蒸馏水中还是在3.5%NaCl盐水中热暴露都加剧了复合材料界面腐蚀使复合材料的耐蚀性变坏,热循环对复合材料的耐蚀性影响很少,粗糙表面对复合材料耐蚀性有有害的影响,C/Al复合材料比C/LD2复合材料更耐腐蚀,而Gr/Al复合材料比C/Al复合材料具有高的耐蚀性。
TGDDM与DDS固化过程中的流变学特性
吴选征, 漆宗能, 陈燕
1991, 8(3): 15-21.
摘要:
本文以差示扫描量热仪、粘度测定仪以及与理论分析模型相结合的研究方法研究了4,4'-二氨基二苯甲烷四缩水甘油基环氧(TGDDM)与4,4'-二氨基二苯砜(DDS)体系固化过程中的流变学特性。结果表明该体系固化过程中粘度值随固化温度、固化时间和固化度的变化是有规律可循的,且可以由下面一个独立的本构方程进行表征:lnμ=lnμ0+△Ea/RT+k1α+k2α2+k3α3式中μ是体系的粘度值,T是温度,α为固化度,α是固化时间t的函数,△Ea为活化能,R为气体常数,K1、k2和k3分别定义为一阶、二阶和三阶固化系数最后本文根据实验值及上式给出了TGDDM/DDS体系在给定条件下固化反应过程中的粘度-时间、粘度-温度和粘度-固化度的数学表达式。本工作为复合材料基体研究和成型过程中如何掌握其流变学规律提供了可靠的研究方法和理论分析依据。
偶联剂对漂珠/聚合物复合体系界面形态和力学性能的影响
林薇薇, 徐文有, 潘吟文
1991, 8(3): 23-28.
摘要:
我们研究了偶联剂类型、处理方法、所用聚合物种类对漂珠/聚合物体系的界面形态和力学性能的影响。漂珠是由粉煤灰中提取的比重不到0.4、熔点约1400℃的空心微珠,用硅偶联剂和钛酸酯偶联剂的水溶液预处理或掺混入树脂中,制成漂珠/不饱和聚酯和漂珠/糠叉丙酮环氧复合材料。结果表明:KH550和Tc-6对这二种复合材料的干湿强度都有较大提高,但KH550对漂珠/糠叉丙酮环氧复合体系的湿强改进更明显。由SEM断面形态也可看到漂珠用偶联剂浸泡后,在其表面产生一层有机聚硅氧烷或聚钛酸酯膜,制得的复合材料用水煮后,该膜也不易脱落。
混杂短纤维增强聚苯硫醚复合材料的老化研究Ⅰ.破坏行为研究
何国仁, 曾汉民, 杨桂成
1991, 8(3): 29-36.
摘要:
本文研究了经80℃热水老化4000小时和加速气候老化1200小时的短碳纤维与玻璃纤维混杂增强聚苯硫醚复合材料的力学性能变化,并对复合材料中的纤维长度分布进行了统计。研究表明,纤维长度减小主要发生在挤出造粒阶段,而且大多数纤维的长度小于临界长度。混杂纤维增强的聚苯硫醚复合材料的拉伸强度和弯曲强度与混杂纤维比例基本上是线性关系,而冲击强度与混杂纤维比的曲线呈现下凹的趋势。加速气候老化对PPS损害较热水老化明显。老化后的复合材料力学性能保留率与老化方式和纤维种类有关。弯曲性能受老化影响较小,而拉伸性能受影响较显著。热水老化对玻璃纤维含量高的复合材料影响较显著。
热固性树脂的刚性增韧Ⅰ、环氧-聚砜体系的断裂韧性及其增韧机理
殷立新, 王凤处
1991, 8(3): 37-42.
摘要:
用斜削双悬臂梁试件测试环氧-聚砜体系的断裂韧性(GIC)表明:该体系有较高的GIC值,并且GIC与GIa相近,也就是其断裂韧性与止裂韧性相当;比较该体系GIC的温度谱和动态力学性能(DMA)的温度谱说明,该体系韧性与其粘弹性有关;分析扫描电镜(S-M)的照片可以看出,该体系由韧性聚合物的连续相包络热固性树脂固化球粒,即“网络-球粒”结构,这种结构是导致该体系高韧性的原因。
摩阻复合材料基体改性工艺及性能述评
汤希庆, 张元民
1991, 8(3): 43-51.
摘要:
工业部门对摩阻复合材料有一定的使用性能要求,而传统使用的粘合剂——纯酚醛树脂存在某些缺陷。一般都要对酚醛树脂进行改性,以达到改善材料性能的目的。本文介绍了国内摩阻复合材料生产工艺中各种树脂改性方法及树脂-橡胶共混改性工艺,并对其改性效果及优缺点进行了论述和比较。
复合材料层合梁在横向载荷作用下分层问题的解析—广义变分解法
孟庆春, 张行, 王俊奎
1991, 8(3): 53-60.
摘要:
对于复合材料层合梁在横向载荷作用下的分层问题,本文根据Muskhe Lishvili的求解各向同性平面问题与Lkhnisikii的求解各向异性平面问题的复变函数方法,得到了满足所有基本方程、裂纹表面边界条件与层间连续条件的应力场、位移场的本征展开式。进而利用分区广义变分原理代替裂纹表面以外的边界条件,确定应力强度因子。由于所有基本方程预先得以满足,在变分方程中只有线积分而无面积分。计算表明,本方法前期准备工作很少,计算节省机时,结果收敛迅速。
平面编织复合材料层板弹性性能的预测
张元冲
1991, 8(3): 61-70.
摘要:
本文在平面编织纤维增强树脂复合材料的单方向直波纹模型的基础上,分别采用经典层合板理论和有限元应变能等效方法,预测了平面编织复合材料层合板迭层对其弹性性能的影响。根据经典层合板理论,由对平面织物复合材料的单向直纹模型的上、下表面施加不同的约束条件,得出层板弹性常数变化范围。用有限元能量法,则预测出不同铺层数的编织复合材料层板的弹性性能。与实验结果比较,表明纵向模量的预测是可靠的。
碳/环氧复合材料多向层间拉伸强度的研究
陶杰, 肖军, 李顺林, 骆心怡
1991, 8(3): 71-76.
摘要:
本文系统地研究了碳/环氧复合材料多向层间(0/θ)(θ=0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°)拉伸强度,并利用S-570扫描电镜观察了其断口形貌,同时对纤维与基体界面处的应力进行了分析。结果表明:该复合材料层间拉伸强度较少受到铺层取向的影响,而由纤维与基体的界面结合强度所控制。
反对称角铺设层合矩形板在不同边界条件下的后屈曲问题
刘东, 欧茂材
1991, 8(3): 77-86.
摘要:
本文以板的无量纲最大挠度为摄动参数,应用摄动法研究了在几种支承情况下,反对称角铺设层合矩形板的后屈曲问题,并以梁的特征函数所构成的广义付里叶级数作为高阶摄动偏微分方程的近似解,本文方法简捷,计算收敛性好、数据可靠。
基于“单独单元试验”的层合板有限元
戚立群
1991, 8(3): 87-95.
摘要:
本文利用Bergan的“单独单元试验”(简写为IET)和“自由公式”,提供了一个具有拉-弯耦合效应的复合材料层合板单元,对典型问题的数值计算表明其性能良好。
加筋复合材料圆柱壳的屈曲和初始后屈曲的研究
孙国钧
1991, 8(3): 97-104.
摘要:
本文分析了筋和壳的儿何参数及壳的铺层对纵向或环向密加筋的复合材料层合圆柱壳在轴压和侧压下的稳定性和初始后屈曲性能的影响。初始后屈曲分析基于Koiter理论。对几种不同几何参数、壳体铺层和载荷情况的加筋壳的计算表明:在所有情况下,外加筋比内加筋更有效地提高了屈曲载荷;复合材料壳的加筋效率一般都高于各向同性材料加筋壳;壳体的铺层对屈曲和初始后屈曲性能有很大影响。