国家高技术研究发展计划(2009AA0345)
- 作品数：8 被引量：86H指数：6
- 相关作者：顾轶卓张佐光李敏孙志杰肖杰更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学中国空气动力研究与发展中心更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术动力工程及工程热物理更多>>
- 碳纳米管-玻璃纤维/环氧层板双真空灌注工艺及性能被引量：12
- 2011年
- 针对碳纳米管(CNT)-玻璃纤维/环氧树脂体系,采用传统的真空灌注工艺(VARIM)和双真空灌注工艺(DVARIM)制备复合材料层板,分析了不同工艺方法下层板缺陷状况,测试了层板的弯曲性能和层间剪切性能,并结合树脂性能和纤维/树脂界面粘结状况观察,探讨了DVARIM对CNT分布的影响及碳管的增强机制。结果表明:与传统的VARIM相比,DVARIM能增加纤维的间距,提高树脂对纤维的浸润能力,减小纤维束内的孔隙缺陷;添加质量分数为0.05%的酸化CNT后层板性能提高,而且采用DVARIM性能提高更明显;不同灌注工艺对CNT的分布产生影响,从而改变了CNT对纤维/树脂界面粘接的影响,同时这种影响与织物结构的紧密程度有关。
- 赵艳文顾轶卓李敏张佐光
- 关键词：复合材料层板碳纳米管环氧树脂力学性能
- 多壁碳纳米管改性环氧树脂胶黏剂实验研究被引量：16
- 2011年
- 将一种环氧树脂和表面羟基化的多壁碳纳米管(MWCNTs)按照质量比100∶0.1进行配比,以超声波分散法制备MWCNTs/环氧树脂胶黏剂,考察了两种硅烷偶联剂KH550和KH560对MWCNTs改性效果的影响。采用FTIR、DSC、DMA、流变仪研究了MWCNTs对胶黏剂固化行为和流变特性的影响,并结合断口形貌观察,测试分析了MWCNTs对胶黏剂拉伸剪切强度和冲击强度的影响。结果表明:硅烷偶联剂能与MWCNTs表面的羟基发生缩合反应,增强了MWCNTs与环氧树脂基体的亲和性,从而影响胶黏剂固化反应及黏度-剪切速率曲线;经KH550改性的MWCNTs明显提高了胶黏剂与金属的界面粘结性,Al-Al拉伸剪切强度较无MWCNTs的胶黏剂提高了46.4%;添加MWCNTs使胶黏剂的冲击断面更为粗糙,开裂面积更大;添加MWCNTs+KH550的胶黏剂冲击强度提高了44.1%,说明MWCNTs/环氧树脂间界面性能对发挥MWCNTs的增韧效果非常重要。
- 肖杰顾轶卓李敏张佐光
- 关键词：多壁碳纳米管环氧树脂胶黏剂力学性能
- 快速固化环氧树脂及其碳纤维/环氧复合材料性能被引量：13
- 2013年
- 采用双酚A型环氧树脂(DGEBA)、改性咪唑(MIM)及改性脂肪胺(MAA)研制快速固化树脂体系。分别利用DSC和流变仪测试了树脂体系的固化特性与流变行为,优选了树脂配方。采用真空辅助树脂灌注工艺(VARIM)制备了快速成型的碳纤维/环氧复合材料层板,考察了层板的成型质量和力学性能,并与常规固化的层板性能进行了对比。结果表明:采用优选的树脂配方,120℃下树脂在5min内固化度达95%,碳纤维/环氧复合材料层板成型固化时间可控制在13min以内,固化度达95%以上,并且没有明显缺陷;与常规固化相比(固化时间大于2h),快速固化碳纤维/环氧复合材料层板的弯曲性能和耐热性能降低幅度较小。
- 张靠民顾轶卓李敏王超然张佐光
- 关键词：环氧树脂碳纤维环氧复合材料
- 分散方法对低含量碳纳米管玻纤/环氧层板性能的影响被引量：4
- 2012年
- 采用超声波振荡与超声波破碎两种分散方法制备了低含量碳纳米管(CNTs)增强的环氧树脂,研究了CNTs对树脂流变特性、固化特性和力学性能的影响。进一步采用该树脂体系通过真空灌注工艺(VARIM)制备了CNTs含量为0.01%的CNTs-玻璃纤维/环氧树脂复合材料层板,研究了两种分散方式下CNTs对复合材料层板力学性能的影响和CNTs的增强机制。结果表明:超声波破碎分散使CNTs长度变短,分散性更好,与超声波振荡分散方式相比,CNTs对树脂增黏效果和树脂固化反应的影响更明显。采用双真空灌注工艺,两种超声波分散方式下CNTs均提高了复合材料的弯曲性能、层间剪切性能和树脂与纤维的粘结强度,而单真空灌注工艺下CNTs的增强效果不明显,说明受纤维过滤作用的影响,选择合适的灌注工艺和CNTs分散方式,低含量CNTs可实现对灌注工艺复合材料层板的增强。
- 朱莉莉顾轶卓孙志杰李敏张佐光
- 关键词：复合材料层板碳纳米管超声波分散环氧树脂
- 小型垂直轴风机叶片制备与设计实验验证
- 2012年
- 针对小型垂直轴风机的设计,采用低成本的闭模成型工艺制备了多种类型的复合材料风机叶片,通过实际运转实验验证了不同设计参数对风机运行情况的影响。结果表明,该成型工艺制作的叶片尺寸精确、质量稳定,满足平衡性要求;H叶片的启动性逊于S叶片,但具有优异的加速性能;可以通过增加叶片数目以及加大风轮旋转直径有效降低风机启动风速,并提高其转速;安装阻力型叶片可以有效改善升力型叶片的启动性能,但对风机所能达到的高额定转速影响不大;叶片安装角度的改变对风机启动及转动性能的影响随着安装角度的增大呈先提高后降低的趋势。
- 朱宇顾轶卓杨中甲黎作武张佐光孙志杰
- 关键词：垂直轴风机复合材料
- 碳纳米管浸润剂对碳纤维/环氧树脂界面性能的影响被引量：11
- 2012年
- 制备了含碳纳米管(CNTs)的水溶液,将该水溶液作为浸润剂浸渍碳纤维并进行烘干,采用扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)研究了CNTs含量及浸润工艺对碳纤维表面CNTs分布的影响,运用单丝断裂法分析了CNTs浸润剂处理对碳纤维/环氧树脂界面粘结性能的影响和作用机制。结果表明:CNTs可在T700和T300纤维表面黏附,浸润剂中CNTs含量越高,CNTs在纤维表面含量越高;对于CNTs含量较低的浸润剂,采用增加浸润次数的方法,能有效提高碳纤维表面CNTs的含量和碳纤维表面粗糙度;经过CNTs浸润剂处理后,碳纤维/树脂界面处的机械啮合作用增强,界面粘结强度明显提高,增幅最高达35.8%。
- 樊序敏顾轶卓刘亚男李敏张佐光
- 关键词：碳纳米管浸润剂
- 碳纤维对环氧树脂固化反应过程的影响被引量：6
- 2012年
- 以一种中温固化和一种高温固化环氧树脂体系为研究对象,采用差示扫描量热法(DSC)和红外光谱法(IR)对树脂及其碳纤维预浸料的固化反应过程进行了研究,重点考察了碳纤维种类及其表面化学特性对树脂固化反应的影响。结果表明,T300和CCF-1碳纤维对环氧E-51/咪唑体系的固化速度有加速作用,尤其在较低升温速率和较低恒温温度的情况下加速作用更为明显;对于环氧E-51/DDS体系,T300使树脂的固化速度增大,在较低升温速率和较低恒温温度的情况下表现更为明显,而CCF-1对该树脂体系的固化速度没有明显影响,这种差异与两种碳纤维上浆剂所含有的活性基团不同有关,纤维表面上浆剂中的活性基团参与了树脂的固化反应,从而影响树脂固化过程,因此复合材料固化过程的控制需要考虑碳纤维上浆剂对树脂固化反应的影响。
- 高相南孙志杰顾轶卓张佐光
- 关键词：碳纤维环氧树脂预浸料DSC
- 风电叶片用真空灌注型环氧树脂及其复合材料性能研究被引量：27
- 2012年
- 本文针对两种自制的风电叶片用真空灌注型环氧树脂体系EP-1和EP-2,研究了树脂的工艺性和力学性能,并选取单轴向和三轴向玻璃纤维织物,采用真空灌注工艺制备了复合材料层板,考察了复合材料在室温和高低温下的力学性能。结果表明,EP-2体系浸润性、流动性和韧性更好,但强度、模量和耐热温度略低;常温及-45℃下两种树脂基复合材料的力学性能相近,纤维/树脂界面粘结较强;50℃环境下,复合材料的压缩强度降低,受玻璃化转变温度偏低的影响,EP-2复合材料压缩性能降低更为明显;两种环氧树脂的工艺性和力学性能优异,与纤维匹配性好,满足风电叶片对树脂的性能要求。
- 李艳菲李敏顾轶卓张佐光
- 关键词：风电叶片复合材料环氧树脂力学性能
