导读:本文包含了热塑性树脂基复合材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:复合材料,树脂,热塑性,玻璃纤维,碳纤维,纳米,喹啉。
热塑性树脂基复合材料论文文献综述
周利,秦志伟,刘杉,陈伟光,李高辉[1](2019)在《热塑性树脂基复合材料连接技术的研究进展》一文中研究指出热塑性树脂基复合材料具有较高的强度和刚度,以及较好的耐热性、耐腐蚀性,被广泛应用于航空航天等领域。本文主要介绍了热塑性树脂基复合材料的胶接、机械紧固和焊接技术,并对其工艺特点、连接机理、失效模式等进行了简单的分析比较。目前使用最多、应用最广的连接树脂基复合材料的方法是胶接、机械紧固等连接方法,但是它们存在明显的缺点。对胶接而言,胶粘剂固化时间较长,胶接接头质量易受环境的影响,这在很大程度上限制了胶接技术的应用范围。机械紧固包括螺栓连接、铆钉连接等方法,但螺栓、铆钉增加了结构质量,不符合结构轻质轻量化的目标,而且由于需要钻孔导致应力集中,降低了材料的连接强度。尽管传统的固相连接方法存在上述缺陷,但是因为其技术简单、成本低廉,目前仍在大规模应用。为了优化连接质量,国内外学者一方面继续深入研究胶接、机械紧固等方法,出现了电磁铆接、冷碾铆钉连接、自冲铆接等前沿工艺技术,另一方面致力于开发具有巨大应用潜力的焊接技术,焊接技术能有效避免胶接及机械紧固等方法的缺点。本文简单介绍了激光焊接、回填式搅拌摩擦点焊、感应焊接、振动焊接这四种焊接方法在热塑性树脂基复合材料连接上的应用,然后着重介绍了电阻焊与超声波焊接,这两种焊接方法在保证焊接强度的同时,兼具效率高、成本低、可靠性好等优势,在某些领域已经取代了胶接、机械紧固等技术。电阻焊是传统的压焊技术,其发展较早,技术比较成熟,但在焊接热塑性树脂基复合材料时需要添加金属网等材料作为加热元件,且添加物最终会残留在焊接接头当中,降低了结构的疲劳性能,易产生气孔等缺陷。超声波焊接技术近年来发展迅速,将其应用于热塑性树脂基复合材料的焊接时,该技术的优势更加明显,相对于胶接、电阻焊,其不需添加任何辅助材料即可连接材料,实现了结构的一致性;相对于机械紧固,超声波焊接不需开孔、紧固,实现了结构的整体性。此外,该技术可以降低应力集中,减轻结构质量,在连接热塑性树脂基复合材料领域具有广阔的应用前景。(本文来源于《材料导报》期刊2019年19期)
罗金亮[2](2019)在《热塑性树脂基碳纤维复合材料的制备及其力学性能研究》一文中研究指出碳纤维增强热塑性树脂复合材料比强度高,具有优异的耐热性、耐腐蚀性和冲击韧性等,并且容易回收,利用率高,是理想的轻量化材料。但是采用热塑性树脂的缺陷之一就是树脂与增强纤维之间的界面结合力差。对于界面的改善往往可以采用对树脂或者增强材料表面的改性,或者合理的设置工艺参数,使树脂更易于浸渍增强纤维,使复合材料具有优良的力学性能。本课题拟采用缠绕包覆法和层压法制备聚酯基碳纤维复合材料,通过力学性能和结构性能的对比,获得性能优良的热塑性碳纤维复合材料,并对制备工艺进行优化,获得最佳的制备工艺。再通过最佳的制备方法,制备包覆芳纶/碳纤维混杂结构的热塑性复合材料,对制得的混杂热塑性材料进行力学性能分析,从而获得拉伸和冲击性能优异的复合材料。实验表明:本研究中缠绕包覆法比层压法制备的热塑性碳纤维复合材料的优势在于,在热压机中进行高温热压时,树脂能够更加充分的渗透到碳纤维束中;所以缠绕包覆法和层压法制备的复合材料相比较,冲击和拉伸性能较好。以热塑性聚酯为树脂,碳纤维为增强纤维,采用两种不同的成型方法制得测试试样,测试结果表明:采用缠绕包覆法拉伸性能提高了4%-6%,冲击强度提升6.5%左右,结合相关渗透性原理及电镜图片观察可发现,由于层压法树脂渗透不充分,所以冷却固化后,不如缠绕包覆法制备的复合材料树脂基体与碳纤维增强体界面性能好。本文采用进一步的缠绕包覆法制备了芳纶/碳纤维混杂包覆法的增强聚酯复合材料,并进行了力学性能测试,实验结果表明:芳纶长丝包覆可以提升碳纤维增强聚酯复合材料的拉伸强度,其中一层芳纶包覆提升幅度为19.7%,二层芳纶包覆可以提升49.5%,符合复合材料的复合规律;芳纶长丝包覆可以阻止碳纤维在横向上的剪切等破坏,从而提高碳纤维复合材料的冲击性能,一层芳纶包覆提升幅度为65.8%,二层芳纶包覆可以提升45.6%;采用包覆法可以缩短热塑性树脂和碳纤维之间的浸渍熔程,因此碳纤维和聚酯树脂间的浸润性较好,但是选用的芳纶长丝和聚酯的界面结合性能较差,导致随着芳纶包覆量的增加,材料的冲击性能反而下降。(本文来源于《安徽工程大学》期刊2019-06-10)
姜焕英,王大鹏,王志明,王庆昭,崔宝山[3](2019)在《玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料界面表征方法的研究》一文中研究指出玻璃纤维复合材料的界面性能是影响复合材料整体力学性能的关键因素。本文提出利用剥离试验表征玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料界面粘结强度,并结合红外光谱、接触角、扫描电镜进行表征的方法。结果表明:实验室制备的玻璃片与玻璃纤维原丝浸润剂处理前后红外图谱对比发现,红外特征峰硅羟基峰位、定量分析结果基本一致;浸润剂处理前后的玻璃片接触角分别为41.01°、52.71°,表面疏水性明显增大,可以更好地被树脂浸润;剥离试验曲线与其他界面表征试验的脱粘趋势相似,亦符合剥离曲线的基本趋势,浸润剂处理前后玻璃片与聚乙烯树脂间的平均剥离力增大84.67%,浸润剂处理表面后,复合材料界面的粘结力明显增大。因此,将剥离试验用于探究玻璃纤维热塑性复合材料的界面粘结性能具有一定的可行性。(本文来源于《玻璃钢/复合材料》期刊2019年05期)
侯宗姊[4](2019)在《玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料的耐久性研究》一文中研究指出由于其轻质高强、强耐化学性、可灵活设计性和优良的制造工艺等,玻璃纤维增强热塑性复合材料取代了许多传统材料,如金属和木制品。近50年来,它已在军事航空,机械工程,土木工程,汽车制造,电气化工,生活娱乐等领域得到广泛利用。在现实环境的应用中,复合材料会遭受到环境中各种物理或化学因素的影响从而会恶化其性能,因此,对复合材料长期耐久性能的研究具有极大的现实意义。本课题从湿热老化和时间、温度对复合材料的影响方面讨论分析了对于玻璃纤维增强热塑性复合材料的长期耐久性能,为此进行了加速湿热老化试验、不同温度和速度下的静态弯曲试验、多温度多频率下的动态机械分析试验,并利用时-温等效原理对复合材料的长期寿命进行了预测,从而得到以下结论。首先,将具有20%和40%玻璃纤维质量分数的GF/PA和GF/PET复合材料浸入80℃的去离子水中进行0 h、5 h、10 h、24 h、120 h、436 h、900 h的湿热老化。实验表明:GF/PA和GF/PET复合材料在老化120 h内增重率均呈线性增加,而后达到平衡,当湿热老化时间进一步增加时GF/PA复合材料的增重率略有下降,并且玻璃纤维质量分数由20%变为40%会使得水分子在复合材料中的扩散作用减小,其在GF/PA中的扩散速度大于在GF/PET复合材料,并且吸湿过程符合Fick定律。其次,湿热老化使得GF/PA-20%和GF/PA-40%复合材料拉伸强度在老化前10h先分别下降29.58%和23.71%后在24h分别略微上升3.95%和0.48%而后又下降的趋势,最终900h老化后下降了65.82%和51.88%。GF/PET-20%和GF/PET-40%复合材料的拉伸强度则先分别在24h时稍微提高2.02%和2.11%,然后下降,最终900h老化后下降了44.2%和49.88%。对于GF/PA复合材料来说,900 h湿热老化后玻璃纤维的增加使得强度保留率上升,但是对于GF/PET却相反。湿热老化使得GF/PA和GF/PET复合材料的模量变化均是先增加后减小,然而,最终GF/PA复合材料的模量比GF/PET复合材料的低7倍。随着湿热老化时间的增加,GF/PA复合材料的玻璃化转变温度有明显的减小变化,表明复合材料的耐热性下降。对于GF/PET复合材料而言,玻璃化转变温度变化则较小,储存模量(~′)下降明显。GF/PET和GF/PA复合材料在湿热老化900 h后,两种材料的分解温度并未发生改变,因此,900 h老化并不会影响GF/PA和GF/PET复合材料的热分解温度。而后,通过静态和动态弯曲试验探究温度和时间对于弯曲性能的影响。在静态弯曲试验里,随着温度的升高和加载速率的减小,GF/PET复合材料的弯曲强度和模量下降。并且对于GF/PET复合材料弯曲性能来说,升高温度和降低加载速率具有等效的作用。通过动态热机械分析(DMA)可以得到复合材料的粘弹性力学数据,在时-温等效的基础上利用粘弹性数据绘制储存模量主曲线,该主曲线形状光滑平顺,移动因子与Arrhenius方程一致,基于这两个条件可得到时-温等效原理适用于GF/PET复合材料并且适用于静态弯曲模量的结论,并且可用此原理来预测GF/PET复合材料的长期耐久性能,试验可以得到在相对较低的参考温度30℃下,经过10~8分钟以后,弯曲模量的下降率为80%。而后,通过SEM图分析温度对于弯曲断裂模式的影响,当温度在30℃到60℃之间时,GF/PET复合材料发生脆性断裂,40℃和60℃下,断裂面中出现片状岩石形状的受压缩区域和撕拉状的受拉伸区域,并且随温度的升高,受拉伸区域面积减小,受压缩区域面积增大,但是当温度增加到80℃时,PET树脂从玻璃态变为高弹态,试样发生塑性变形而没有明显的裂纹。在温度升高的过程中复合材料的断裂经历了玻璃纤维和PET树脂几乎同时断裂、玻璃纤维断裂而PET树脂后断裂、玻璃纤维断裂而PET树脂不发生断裂、玻璃纤维和树脂均不发生断裂这几个过程。(本文来源于《东华大学》期刊2019-05-01)
张霞[5](2019)在《静电纺PAN/热塑性树脂基复合材料的制备及拉伸性能研究》一文中研究指出本论文以聚丙烯腈和聚氨酯和聚烯烃热塑性树脂为原料分别制备了多种PAN/TPU和PAN/POE热塑性树脂复合材料,目的是提高热塑性树脂的拉伸性能,具体包括以下叁个方面:1、利用静电纺丝法制备PAN纳米纤维膜,通过扫描电镜、XRD、力学拉伸、Imager等手段表征,确定最佳的纺丝条件。进一步对PAN纳米纤维膜进行热拉伸处理,改善PAN纳米纤维膜的取向和结晶度,使其拉伸性能提高了111%。将PAN纳米纤维膜和热塑性树脂通过浸渍法制备得到PAN/TPU和PAN/POE热塑性树脂复合材料,利用红外、热重、扫描电镜、力学拉伸、拉曼等手段表征,通过比较拉伸性能,实现了从基体到复合材料断裂强度和模量的显着提高,从纯TPU到h-PAN2/TPU复合材料,断裂强度增加了约128%;纯POE到h-PAN2/POE复合材料,断裂强度增加了约129%;h-PAN2在PAN/TPU热塑性树脂材料中含量为5.6%,在PAN/POE热塑性树脂复合材料含量为6.7%时,复合材料拉伸性能最大,为最佳复合比列。2、为了提高拉伸性能,在PAN纳米纤维膜中加入多壁碳纳米管,含量为0.5%时的断裂强度最大,拉伸性能提高了24%。经过热拉伸处理后,再通过浸渍法合成PAN/MWCNTs/TPU和PAN/MWCNTs/POE热塑性树脂复合材料,与PAN/TPU和POE相比断裂强度分别增加了约42%和36%;h-PAN/MWCNTs取向度复合的PAN/MWCNTs/TPU材料在含量为4.5%时断裂强度达到最大,而PAN/MWCNTs/POE热塑性树脂复合材料在增强材料含量为6.7%时断裂强度达到最大。3、以PAN纳米纤维膜为基础,添加埃洛石纳米管。当埃洛石的含量为15%时断裂强度最大,拉伸性能比原来提高了48%。再经过热拉伸处理,浸渍法合成PAN/HNTs/TPU和PAN/HNTs/POE热塑性树脂复合材料,与PAN/TPU和POE相比断裂强度分别提高了约20%和31%;h-PAN/HNTs取向纤维膜与聚氨酯复合形成的PAN/HNTs/TPU热塑性树脂复合材料在含量为4.5%时断裂强度达到最大,而与聚烯烃复合形成的PAN/HNTs/POE热塑性树脂复合材料在增强材料含量为6.7%时断裂强度达到最大。通过纤维定向排列、加添加剂等方法大大提高了纳米纤维膜的拉伸性能。结合复合材料的拉伸性能,研究纤维取向、增强材料与基体间的相互作用、复合界面作用力等因素对复合材料拉伸性能的影响。复合材料拉伸性能的增加归因于PAN纳米纤维膜的模量、断裂强度以及基质-纳米纤维界面结合强度,良好的界面结合会增强复合材料的机械性能。纳米纤维膜的取向度、纤维在空间的排列规律造成孔径不一,进而影响聚氨酯和聚烯烃热塑性树脂的浸入形态,从而影响到基质与增强材料界面结合强度。说明复合材料是通过界面层界面作用、断裂及破坏机理对复合材料的性能进行调控。(本文来源于《广西民族大学》期刊2019-05-01)
初明越,阳玉球,赵德方,马岩,王永利[6](2019)在《接头尺寸对玻璃纤维/热塑性树脂复合材料机械连接性能的影响》一文中研究指出对玻璃纤维/聚酰胺(GF/PA)、玻璃纤维/聚甲醛(GF/POM)、玻璃纤维/聚丙烯(GF/PP)这叁种玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料进行机械连接试样的常规拉伸试验,以及低周疲劳拉伸试验,并对疲劳前后的试样断裂面进行SEM观察,研究了接头尺寸(宽径比w/d(试样宽度/开孔直径)和端径比e/d(试样端距/开孔直径))对机械连接件破坏载荷和破坏模式的影响。实验结果表明:玻璃纤维增强纤热塑性树脂复合材料机械连接件的承载能力在一定的宽径比时会随着e/d的增加而增加,当w/d≥3、e/d≥2时趋于稳定;破坏模式以拉伸破坏为主;低周疲劳拉伸对GF/POM和GF/PA机械连接试样拉伸强度产生一定的影响,而对GF/PP的拉伸强度无明显影响,低周疲劳拉伸对玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料机械连接试样的破坏模式没有影响。SEM观察显示,随着疲劳载荷水平的增加,GF/POM和GF/PA的断裂面上被抽拔纤维数量增加,而GF/PP断裂面纤维与基体的存在状态无明显变化。(本文来源于《复合材料学报》期刊2019年06期)
程水林,黄晟,秦伟伟,谢军,滑玉涛[7](2019)在《玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料抗菌性研究》一文中研究指出采用添加羟基喹啉铝抗菌剂和载银纳米TiO_2抗菌剂的方法提升玻璃纤维增强尼龙66材料抗菌性能,并测试其对材料力学性能的影响。研究结果发现:羟基喹啉铝抗菌剂的加入显着提高了材料抗菌性能,当抗菌剂质量浓度为1%时,材料的抗菌效果最佳,在以大肠杆菌为菌种的抑菌环实验中,抑菌环最大达到20mm,材料弯曲强度上升18%、抗拉强度下降14.3%;添加载银纳米TiO_2抗菌剂质量浓度为2%时,其抗菌效果最佳,对于金黄色葡萄球菌的抗菌率达到92.7%,材料的硬度降低13.3%、抗拉强度下降12.7%、抗冲击强度下降20%、弯曲强度下降13.4%。(本文来源于《科技资讯》期刊2019年03期)
陈吉平,李岩,刘卫平,宋清华,杨洋[8](2019)在《连续纤维增强热塑性树脂基复合材料自动铺放原位成型技术的航空发展现状》一文中研究指出基于自动铺丝手段,连续纤维增强热塑性树脂基复合材料可实现原位成型效果,即铺贴同时完成零件制造。该技术可降低复合材料成本达到50%以上,由于其高效低耗的技术特点,该技术被认为在航空领域具有广泛的应用前景。文章调研了热塑性复合材料原位成型技术在国内外航空领域相关的研究和应用工作。结合典型的技术开发案例,重点分析了目前原位成型技术在应用材料、装备及工艺控制技术等方面的水平现状,并阐述了原位成型技术的最新发展趋势。(本文来源于《复合材料学报》期刊2019年04期)
孙正,刘力源,刘德博,曾威,黄诚[9](2019)在《纳米改性连续纤维增强热塑性树脂复合材料及其力学性能研究进展》一文中研究指出连续纤维增强热塑性树脂复合材料(CFRTP)具有易加工、可回收、力学性能优异等特点,在航空航天、汽车等领域的应用前景良好。随着纳米技术的发展,研究者发现利用纳米材料改性CFRTP可显着提升其性能。本文对纳米材料改性CFRTP领域的最新研究进展进行了综述,首先对CFRTP改性中常用的纳米材料(如碳纳米管、石墨烯以及无机纳米颗粒)和主要的改性方法(包括树脂基体中直接添加纳米填料和利用纳米材料对增强相纤维表面进行修饰)进行了介绍,在此基础上总结并讨论了纳米改性对CFRTP力学性能(包括界面结合性能、拉伸性能、动态力学性能以及冲击性能)的影响,最后对纳米材料改性CFRTP的发展方向进行了展望。(本文来源于《复合材料学报》期刊2019年04期)
颜鑫,王习文[10](2018)在《基于湿法造纸工艺制备碳纤维增强热塑性树脂复合材料的研究》一文中研究指出本课题提出了一种基于湿法造纸工艺的碳纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)的制备方法,实验探究了碳纤维模量、长度、含量和模压工艺对CFRTP力学性能的影响。结果表明,利用湿法造纸工艺制备CFRTP是可行的,碳纤维含量是影响CFRTP力学性能和空隙率的主要因素;当碳纤维含量为30%时,制备的CFRTP性能最好,其拉伸强度为110.07 MPa,弯曲强度为208.59 MPa,缺口冲击韧性42.89 k J/m~2,材料空隙率最低。该方法具有工艺简单、成本低、利于碳纤维回收等特点。(本文来源于《中国造纸》期刊2018年08期)
热塑性树脂基复合材料论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
碳纤维增强热塑性树脂复合材料比强度高,具有优异的耐热性、耐腐蚀性和冲击韧性等,并且容易回收,利用率高,是理想的轻量化材料。但是采用热塑性树脂的缺陷之一就是树脂与增强纤维之间的界面结合力差。对于界面的改善往往可以采用对树脂或者增强材料表面的改性,或者合理的设置工艺参数,使树脂更易于浸渍增强纤维,使复合材料具有优良的力学性能。本课题拟采用缠绕包覆法和层压法制备聚酯基碳纤维复合材料,通过力学性能和结构性能的对比,获得性能优良的热塑性碳纤维复合材料,并对制备工艺进行优化,获得最佳的制备工艺。再通过最佳的制备方法,制备包覆芳纶/碳纤维混杂结构的热塑性复合材料,对制得的混杂热塑性材料进行力学性能分析,从而获得拉伸和冲击性能优异的复合材料。实验表明:本研究中缠绕包覆法比层压法制备的热塑性碳纤维复合材料的优势在于,在热压机中进行高温热压时,树脂能够更加充分的渗透到碳纤维束中;所以缠绕包覆法和层压法制备的复合材料相比较,冲击和拉伸性能较好。以热塑性聚酯为树脂,碳纤维为增强纤维,采用两种不同的成型方法制得测试试样,测试结果表明:采用缠绕包覆法拉伸性能提高了4%-6%,冲击强度提升6.5%左右,结合相关渗透性原理及电镜图片观察可发现,由于层压法树脂渗透不充分,所以冷却固化后,不如缠绕包覆法制备的复合材料树脂基体与碳纤维增强体界面性能好。本文采用进一步的缠绕包覆法制备了芳纶/碳纤维混杂包覆法的增强聚酯复合材料,并进行了力学性能测试,实验结果表明:芳纶长丝包覆可以提升碳纤维增强聚酯复合材料的拉伸强度,其中一层芳纶包覆提升幅度为19.7%,二层芳纶包覆可以提升49.5%,符合复合材料的复合规律;芳纶长丝包覆可以阻止碳纤维在横向上的剪切等破坏,从而提高碳纤维复合材料的冲击性能,一层芳纶包覆提升幅度为65.8%,二层芳纶包覆可以提升45.6%;采用包覆法可以缩短热塑性树脂和碳纤维之间的浸渍熔程,因此碳纤维和聚酯树脂间的浸润性较好,但是选用的芳纶长丝和聚酯的界面结合性能较差,导致随着芳纶包覆量的增加,材料的冲击性能反而下降。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
热塑性树脂基复合材料论文参考文献
[1].周利,秦志伟,刘杉,陈伟光,李高辉.热塑性树脂基复合材料连接技术的研究进展[J].材料导报.2019
[2].罗金亮.热塑性树脂基碳纤维复合材料的制备及其力学性能研究[D].安徽工程大学.2019
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[4].侯宗姊.玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料的耐久性研究[D].东华大学.2019
[5].张霞.静电纺PAN/热塑性树脂基复合材料的制备及拉伸性能研究[D].广西民族大学.2019
[6].初明越,阳玉球,赵德方,马岩,王永利.接头尺寸对玻璃纤维/热塑性树脂复合材料机械连接性能的影响[J].复合材料学报.2019
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[8].陈吉平,李岩,刘卫平,宋清华,杨洋.连续纤维增强热塑性树脂基复合材料自动铺放原位成型技术的航空发展现状[J].复合材料学报.2019
[9].孙正,刘力源,刘德博,曾威,黄诚.纳米改性连续纤维增强热塑性树脂复合材料及其力学性能研究进展[J].复合材料学报.2019
[10].颜鑫,王习文.基于湿法造纸工艺制备碳纤维增强热塑性树脂复合材料的研究[J].中国造纸.2018