硅灰石复合材料力学性能的研究

RTM聚酰亚胺复合材料力学性能研究

测试了两种不同经纬编织密度和不同含胶量的碳布/环氧复合材料的基本力学性能,对碳纤维复丝及碳布在复合材料中的强度利用率作了比较与分析。结果表明:适当增大含胶量有利于改善复合材料的力学性能;经纬编织密度对复合材料力学性能的影响同样不可忽视。

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采用溶胶-凝胶法制备硅灰石-磷灰石(aw)纳米前驱体粉,并结合有机泡沫浸渍工艺、物理包被壳聚糖(cs)法制备aw/cs复合支架材料。以扫描电镜、抗压强度测试仪对支架材料的显微结构和力学性能进行表征,把兔骨髓基质干细胞(bmscs)与支架材料体外复合培养评价材料的细胞相容性,将细胞与支架材料一起构建体外组织工程骨植入兔的骨缺损处,用组织学的方法评价支架材料的生物相容性和成骨能力。结果表明:复合支架材料具有大孔/微孔结构、孔隙分布均匀和相互贯通的优点,大孔孔径在100～500μm,孔隙率为80%～90%,复合支架材料适宜骨髓基质干细胞(msc)黏附、增殖和分化,无细胞毒性。细胞复合材料的动物体内研究表明:mscs与aw/cs复合支架材料体外构建的新型组织工程骨具有较高的成骨能力和良好的骨缺损修复能力。

柔性石墨成型条件对复合材料力学性能影响研究

将聚乳(酸pla)接枝到硅灰石粒子表面进行改性,制备了pla-g-硅灰石/pla复合材料,考察了复合材料的微观结构、力学性能和降解性能。结果表明:pla-g-硅灰石提高了无机粒子与pla基体的相容性,并使无机粒子在基体中的分散更加均匀;与硅灰石/pla复合材料相比,pla-g-硅灰石/pla复合材料的拉伸性能和弯曲性能增强降,解速度减慢并,且在降解过程中保持了较好的力学性能。

采用熔融共混法制备了玻璃微珠/聚丙烯(gb/pp)复合材料,研究了玻璃微珠含量及表面处理对复合材料微观结构、力学性能及介电性能的影响。结果表明:随着玻璃微珠含量的增加,复合材料的拉伸强度和伸长率下降,而弹性模量增加。微观结构分析表明:经过硅烷偶联剂kh-550和eb-151处理的玻璃微珠与聚丙烯之间的界面粘接性得到提高,复合材料的拉伸强度、弹性模量和伸长率明显改善;偶联剂的用量对复合材料的力学性能有明显的影响,其最佳用量为2%。复合材料的介电常数和介电损耗随玻璃微珠含量增加呈现增大的趋势,且经过改性的复合材料的介电常数和介电损耗比未经改性的有所增加。

利用胺类改性剂m处理木粉,研究了改性剂m和力学性能改性剂丙烯腈-苯乙烯共聚(物as)的用量对聚氯乙(烯pvc)基复合材料力学性能的影响。结果表明:随着改性剂m用量的增加,复合材料的拉伸强度、无缺口冲击强度、弯曲强度以及弯曲模量都呈先上升后下降的趋势,且当m用量略大于2%时达到最大值;随着as用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度及弯曲模量都呈逐渐上升的趋势,无缺口冲击强度呈逐渐下降的趋势到,8%时趋于平缓。

综述了国内外界面改性增强塑木复合材料力学性能的研究进展,包括界面改性增强的作用机理、木纤维的表面改性、塑料的表面改性和添加界面相容剂等,并展望了塑木复合材料界面改性研究的未来趋势。

通过采用普通硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、碱水剂、以及pva纤维进行水泥基复合材料配合比试验,设计和制作了不同尺寸立方体、棱柱体、抗拉和抗折试件。通过试验,获得了水泥基复合材料的不同尺寸立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗折强度、抗拉强度,分析了pva纤维不同尺寸间水泥基复合材料力学性能之间的相互关系,并建立了相对应的数学模型,研究结果为pva纤维水泥基复合材料的工程设计及工程应用质量评价提供理论依据。

以聚磷酸铵(app)作为阻燃剂,用挤出成型法制备具有阻燃性的pe基木塑复合材料,研究app含量对木塑复合材料的静态力学性能以及动态力学性能的影响。静态力学研究结果表明:加入app的木塑复合材料的弯曲强度和冲击强度均比未加入app的木塑复合材料有所增加,当app质量含量为16%时,弯曲强度和冲击强度均达到最大值,分别为66.94mpa和13.38kj/m2;动态力学研究结果表明:不同app含量的木塑复合材料在60.2～70.4℃之间均存在明显的松弛,当温度低于松弛温度时,木塑复合材料的存储模量(e')较大,而温度高于松弛温度时,木塑复合材料的存储模量明显减小;随着app含量增加,木塑复合材料的损耗模量(e″)和损耗因子(tanδ)均先降低然后升高。

通过改变高密度聚乙烯（hdpe）和聚苯乙烯（ps）的混合比例，设计了7种制作木塑复合材料的方案．hdpe：ix5分别为0：10、1：9、2：8、3：7、4：6、5：5、10：0。按照不同设计方案，选用相应的挤出工艺参数制作木塑复合材料型材，按照塑料检测标准对其进行力学性能检测以及扫描电镜观察，找出最优的配方工艺。

主要研究了不同树脂含量下,碳布/环氧复合材料的经向拉伸和纬向压缩性能,并初步探讨了树脂含量对复合材料拉伸、压缩性能的影响机理。试验结果表明:树脂含量对复合材料力学性能的影响较大,当树脂质量含量在42%～45%之间时,拉伸、压缩性能较好。

本文采用苯乙烯作改性bmi树脂的活性稀释剂以降低树脂粘度,并对该树脂体系进行了dsc测试和ir光谱分析。实验表明,加入苯乙烯后,树脂体系的反应活性极大提高,固化温度降低。实验还研究了苯乙烯的用量对t700/bmi复合材料力学性能的影响,结果表明,随着苯乙烯用量的增加,t700/bmi复合材料的拉伸强度、弯曲强度及层间剪切强度逐渐增大,但苯乙烯用量超过15%(w%)时,拉伸强度呈下降趋势,而弯曲强度和层间剪切强度则继续增大,直到苯乙烯用量超过25%(w%)时,才呈下降趋势。因此,苯乙烯的用量控制在15%～25%(w%)较为合适。

采用硅烷、钛酸酯和马来酸酐接枝聚乙烯制备竹塑复合材料,研究偶联剂的种类和含量对竹塑复合材料性能的影响。结果表明:采用硅烷和马来酸酐接枝聚乙烯两种偶联剂制备的复合材料,具有较高的拉伸强度、冲击强度和弯曲强度。马来酸酐接枝聚乙烯的加入量达到竹粉质量含量的9%左右时,材料的冲击强度最高。

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采用基本断裂功法(ewf)评价了高密度聚乙烯(pe-hd)/硅灰石/马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(poe-g-mah)复合材料处于平面应力与平面应变过渡状态下试样的断裂行为,研究了不同硅灰石含量对复合材料断裂行为的影响。对该体系ewf方法的适用效果以及试样所处的应力状态进行了验证,用线性回归法处理数据成功得到了各断裂功参数。结果表明,随着硅灰石含量的增加,pe-hd/硅灰石/poe-g-mah复合材料的比基本断裂功增加,比塑性功降低;复合材料的断裂韧性主要取决于屈服后材料抵抗裂纹扩展的能力,复合材料的塑性变形能力也更依赖于屈服后的行为;pe-hd/硅灰石/poe-g-mah复合材料的缺口冲击强度随着硅灰石含量的增加而降低,缺口冲击强度高的材料比基本断裂功却较小。

通过改变掺入塑料颗粒的量,制备了3个系列、12种不同配比的混凝土.通过混凝土试块抗压、抗折强度实验,得到同不配合比的混凝土强度值.实验结果显示:混凝土试块的抗压、抗折强度随着塑料颗粒掺量的增加,先增大后减少;若需要通过掺入塑料颗粒提高混凝土强度,建议掺加掺量为3％的塑料颗粒.

在灰色神经网络组合预测模型建模的基础上,以木塑纤维复合材料加工主要因素的正交设计试验结果为数据样本,建立木塑纤维复合材料力学性能工艺指标的预测模型。以木塑纤维复合材料加工主要因素作为输入量,对这些变量进行灰色gm(1,n)预估,再进行bp神经网络预测,获得木塑纤维复合材料力学工艺指标的预测。结果表明,所建立的预测模型能够很好地预测出木塑纤维复合材料的力学性能及工艺指标。

复合材料力学是固体力学的一个新兴分支,它研究由两种或多种不同性能的材料,在宏观尺度上组成的多相固体材料,即复合材料的力学问题.近代复合材料最重要的有两类:一类是纤维增强复合材料,另一类是粒子增强复合材料.复合材料力学的研究可分为微观力学和宏观力学.在此基础上重点分析了陶瓷纳米复合材料、碳纳米管聚合物复合材料和纤维增强树脂基复合材料的力学性能.

基于ansys软件建立了碳纤维增强复合材料有限元模型,采用newmark法对不同温度下碳纤维增强复合材料的力学性能进行研究。结果表明:温度对碳纤维增强复合材料的应力、变形均有较大影响,碳纤维增强复合材料的应力在25~80℃时,随温度的升高呈明显上升趋势,当温度达到80~100℃时,由于复合材料中的树脂达到其软化温度,碳纤维增强复合材料承载能力显著降低,而100℃之后应力随温度增加呈平缓下降趋势;碳纤维增强复合材料的变形在25~120℃时始终呈上升趋势。

对在45钢表面激光熔覆ni60+20%wc复合粉末制备复合材料室温下的抗拉强度、冲击韧度和显微硬度进行研究。实验表明,45钢表面激光熔覆ni60+20%wc复合粉末制备的复合材料,室温下的抗拉强度较基材略有下降,但冲击韧度较基材有明显的提升,提高幅度约28%;熔覆层硬度值远大于基体硬度值,从而提高其耐磨性。