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碳纤维织物增强树脂基摩擦材料摩擦学性能研究 被引量：9
1
作者 李辉 杜建华 +2 位作者 王浩旭 吕莹莹 杨宏伟 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期4100-4104,共5页
采用2.5D浅交弯联碳纤维整体织物作为预制体,以酚醛树脂为基体,通过热压成型工艺制备了碳纤维整体织物结构增强树脂基复合材料。通过MST-3001摩擦磨损试验机分别考核了干式与湿式条件下复合材料的摩擦磨损性能;采用扫描电子显微镜(SEM)... 采用2.5D浅交弯联碳纤维整体织物作为预制体,以酚醛树脂为基体,通过热压成型工艺制备了碳纤维整体织物结构增强树脂基复合材料。通过MST-3001摩擦磨损试验机分别考核了干式与湿式条件下复合材料的摩擦磨损性能;采用扫描电子显微镜(SEM)、3D激光扫描形貌仪观测了材料的表面形貌。结果表明,干式摩擦条件下,动摩擦系数波动范围0.12~0.26,随着转速的增加摩擦系数先降低后升高,随着载荷的增加摩擦系数变化不明显。湿式摩擦条件下,动摩擦系数波动范围0.08~0.13,随着转速和载荷的增加,摩擦系数降低。在连续摩擦状态,干式工况条件下动摩擦系数波动较大,湿式工况条件下动摩擦系数非常平稳。干式摩擦状态时,材料的主要磨损形式为磨粒磨损,而湿式摩擦时主要发生磨粒磨损和疲劳磨损。 展开更多
关键词 碳纤维 2.5D织物 摩擦磨损 热压成型 摩擦材料
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2.5D机织复合材料与平纹层合板弯曲及层间剪切性能 被引量：1
2
作者 曹玉宁 邵慧奇 +3 位作者 胡吉永 季小强 蒋金华 陈南梁 《上海纺织科技》 北大核心 2023年第2期6-11,共6页
探究了2.5D机织复合材料与平纹层合板的弯曲及层间剪切性能。2.5D织物采用6层浅交直联组织,二维织物采用平纹组织,使用玻璃纤维进行织造,通过真空辅助树脂传输成型工艺进行复合材料的制备,研究其弯曲及层间剪切性能。结果发现:2.5D机织... 探究了2.5D机织复合材料与平纹层合板的弯曲及层间剪切性能。2.5D织物采用6层浅交直联组织,二维织物采用平纹组织,使用玻璃纤维进行织造,通过真空辅助树脂传输成型工艺进行复合材料的制备,研究其弯曲及层间剪切性能。结果发现:2.5D机织复合材料与平纹层合板的纬向试样弯曲强度及弯曲弹性模量均大于经向试样;2.5D机织复合材料纬向弯曲性能优于平纹层合板;2.5D机织复合材料在层间剪切试验时不发生分层现象;平纹层合板随着应力的增大产生层间破坏。2.5D机织复合材料在其厚度方向性能增强的同时接结纱方向的性能下降,织物中经纬纱的屈曲状态以及织造过程中经纬纱的受损程度对复合材料的力学性能影响显著。 展开更多
关键词 复合材料 玻璃纤维 弯曲性能 2.5D织物 层间剪切性能
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基于单胞结构的2.5D碳纤维织物增强复合材料等效热导率 被引量：3
3
作者 李辉 杜建华 王浩旭 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2018年第1期94-100,共7页
采用有限元法分别建立碳纤维束微观结构模型和2.5D碳纤维织物增强碳基复合材料单胞结构模型,计算稳态热边界条件下的碳纤维束等效热导率和碳基复合材料等效热导率,研究碳纤维直径和单丝间距对碳纤维束轴向、径向热导率及碳基复合材料沿... 采用有限元法分别建立碳纤维束微观结构模型和2.5D碳纤维织物增强碳基复合材料单胞结构模型,计算稳态热边界条件下的碳纤维束等效热导率和碳基复合材料等效热导率,研究碳纤维直径和单丝间距对碳纤维束轴向、径向热导率及碳基复合材料沿厚度方向热导率的影响。结果表明,基体碳的热导率介于碳纤维的径向热导率和轴向热导率之间;纤维束横截面积一定时,随碳纤维直径增大,纤维束轴向热导率升高,径向热导率降低,碳基复合材料沿厚度方向热导率降低;随单丝间距增加,纤维束轴向热导率降低,径向热导率升高,碳基复合材料沿厚度方向热导率升高。 展开更多
关键词 等效热导率 有限元法 2.5D织物 碳基复合材料 碳纤维
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2.5维织物C_f/Al复合材料制备及其经纬向拉伸变形力学行为研究 被引量：9
4
作者 王振军 董敬涛 +3 位作者 Gui Wang 余欢 徐志锋 Matthew S.Dargusch 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3744-3752,共9页
以石墨纤维2.5维机织物为增强体,铝合金ZL301为基体材料,采用真空辅助压力浸渗法制备了2.5维织物Cf/Al复合材料,研究了3种织物预热温度下制备的复合材料相对致密度和微观组织形貌,分析了其界面产物组成与界面结构特征,测试了其经、纬向... 以石墨纤维2.5维机织物为增强体,铝合金ZL301为基体材料,采用真空辅助压力浸渗法制备了2.5维织物Cf/Al复合材料,研究了3种织物预热温度下制备的复合材料相对致密度和微观组织形貌,分析了其界面产物组成与界面结构特征,测试了其经、纬向准静态拉伸变形力学行为并分析了其断口形貌。结果表明:复合材料织物的细观结构完整,内部纤维分布均匀,致密度随预热温度提高而略有上升,界面棒状产物为Al4C3相,其相对含量随预热温度的提高而增加,从而引起复合材料经向和纬向力学性能的下降。复合材料经向拉伸强度高于纬向拉伸强度,且其应力-应变行为呈现出显著的非线性特征,复合材料经向和纬向拉伸变形过程均可划分为3个阶段:初始弹性变形阶段、中间弹塑性变形阶段和最终损伤与断裂阶段。 展开更多
关键词 2.5维织物 CF/AL复合材料 微观组织 界面 力学行为
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高性能复合材料用机织2.5D织物的结构设计与织造工艺 被引量：6
5
作者 郭洪伟 张立泉 +1 位作者 朱梦蝶 赵敬 《玻璃纤维》 CAS 2017年第3期1-5,共5页
设计加工了2种不同结构的机织2.5D织物,研究了机织2.5D织物的结构工艺参数设计、织物的微观结构、织物纤维体积含量计算和织造工艺。选择具有代表性的2种不同结构的机织2.5D织物进行了研究,随着高性能复合材料应用领域的扩展还需加强机... 设计加工了2种不同结构的机织2.5D织物,研究了机织2.5D织物的结构工艺参数设计、织物的微观结构、织物纤维体积含量计算和织造工艺。选择具有代表性的2种不同结构的机织2.5D织物进行了研究,随着高性能复合材料应用领域的扩展还需加强机织2.5D织物多种结构、多种高性能纤维增强的复合材料力学性能的测试研究。 展开更多
关键词 高性能复合材料 机织2.5D织物 结构设计 织造工艺
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纤维编织增强酚醛树脂基热防护材料研究进展 被引量：4
6
作者 高守臻 任有文 +6 位作者 马开宝 李大勇 魏化震 孔韬 王晓立 辛全友 赵志安 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期132-136,共5页
介绍了二维织物、2.5维织物、三维织物等纤维预制件的结构特性,分析总结了各种纤维预制件的发展及研究状况,综述了三维编织增强酚醛树脂基热防护材料及其树脂传递模塑成型工艺研究进展。总结了目前研究中存在的问题,并对未来的研究趋势... 介绍了二维织物、2.5维织物、三维织物等纤维预制件的结构特性,分析总结了各种纤维预制件的发展及研究状况,综述了三维编织增强酚醛树脂基热防护材料及其树脂传递模塑成型工艺研究进展。总结了目前研究中存在的问题,并对未来的研究趋势进行了展望。指出三维编织复合材料是不分层的整体结构,其比强度、比模量高,力学性能和功能性优异,开展编织复合材料力学性能有限元分析、结构与功能一体化设计、低成本制造工艺等研究是十分迫切的。在此基础上,开展多种编织工艺、多种纤维混合编织也是新的研究方向,特殊形状的一次性编织复合材料的力学性能研究有待进一步深入。 展开更多
关键词 纤维 酚醛 热防护材料 2.5维织物、三维织物 树脂传递模塑
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碳纤维织物结构对摩擦材料温度分布的影响 被引量：2
7
作者 李辉 杜建华 +1 位作者 王浩旭 杨宏伟 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期87-93,共7页
为研究碳纤维织物增强树脂基摩擦材料在摩擦过程中的温度分布规律,以评价此类材料的耐热性能。采用有限元分析与单胞模型相结合的方法,分别建立浅交弯联、浅交直联和深交联3种结构的碳纤维织物增强树脂基摩擦材料有限元模型,模拟特定工... 为研究碳纤维织物增强树脂基摩擦材料在摩擦过程中的温度分布规律,以评价此类材料的耐热性能。采用有限元分析与单胞模型相结合的方法,分别建立浅交弯联、浅交直联和深交联3种结构的碳纤维织物增强树脂基摩擦材料有限元模型,模拟特定工况下的摩擦副热传导过程,分析织物结构和编织密度对温度分布的影响规律。结果表明:在摩擦副接合过程中,摩擦温度先升高后降低,摩擦结束时刻的最高温度出现在对偶片中心对称面处;相同编织密度时,浅交弯联织物结构导热性能最优,其摩擦温度峰值最低(仅为168.5℃,其他两种结构摩擦材料的摩擦峰值温度分别为178.0℃和172.1℃);随纬纱编织密度的增加,浅交弯联碳纤维织物增强树脂基摩擦材料中碳纤维体积分数增大,导热性能变优,摩擦峰值温度降低。 展开更多
关键词 碳纤维 2.5D织物结构 温度场 摩擦材料 单胞
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不同热震工况下2.5D编织SiC_(f)/SiC陶瓷基复合材料力学性能及损伤 被引量：2
8
作者 段宏宇 王贺权 +2 位作者 张佳平 郑伟 陈婧 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期4184-4194,共11页
通过单向拉伸和三点弯曲实验,并结合SEM和EDS分析不同热震工况(次数)下对2.5D编织SiCf/SiC(f表示纤维)陶瓷基复合材料(CMCs)力学性能和损伤的影响。结果表明:2.5D编织SiCf/SiC CMCs在室温无热震和1200℃不同热震工况下的拉伸应力-应变... 通过单向拉伸和三点弯曲实验,并结合SEM和EDS分析不同热震工况(次数)下对2.5D编织SiCf/SiC(f表示纤维)陶瓷基复合材料(CMCs)力学性能和损伤的影响。结果表明:2.5D编织SiCf/SiC CMCs在室温无热震和1200℃不同热震工况下的拉伸应力-应变曲线呈现非线性变化,随着热震次数的增加,拉伸强度先逐渐降低,然后小幅度增加,材料在热震10次下的拉伸强度降到48.39%,热震30次后增加到54.11%;材料在室温无热震和1200℃不同热震工况下的三点弯曲位移-载荷曲线也呈现非线性变化,随着热震次数的增加,弯曲强度迅速降低,材料在热震10次下的弯曲强度迅速降到26.06%,热震30次后降到10.77%。从宏观断口分析可知,材料在室温无热震下拉伸、弯曲断口表现为伪脆性断裂特性,而在热震工况下拉伸和弯曲断口则表现出韧性断裂特性。从微观断口观察有纤维拔出、纤维脱粘、界面脱粘、裂纹扩展和纤维断裂等损伤行为,且随着热震次数的增多,界面结合力逐渐减弱,上述等损伤行为均显著增加。 展开更多
关键词 2.5D编织物 SiC_(f)/SiC复合材料 陶瓷基 热震 力学性能 损伤
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2.5D织物增强复合材料结构与拉伸性能研究 被引量：5
9
作者 郭瑞彦 张国利 +1 位作者 王志鹏 王伟伟 《天津纺织科技》 2017年第1期18-21,共4页
设计了5种不同参数的2.5D衬经纱角联锁织物,并分别与环氧树脂复合固化成复合材料。使用万能试验机和ARAMIS测试系统分别对这5种材料进行拉伸性能的测试。试验结果表明:纤维性能和织物结构中不同的接结经纱密度、衬经纱密度等参数因素对... 设计了5种不同参数的2.5D衬经纱角联锁织物,并分别与环氧树脂复合固化成复合材料。使用万能试验机和ARAMIS测试系统分别对这5种材料进行拉伸性能的测试。试验结果表明:纤维性能和织物结构中不同的接结经纱密度、衬经纱密度等参数因素对复合材料的拉伸性能均能产生显著的影响;纤维性能越好,其复合材料拉伸强度越高;接结经纱根数和衬经纱根数的增大都会显著提高复合材料的拉伸强度,且纤维性能比织物结构对复合材料力学性能产生更显著的影响。 展开更多
关键词 2.5D角联锁织物 接结经纱 衬经纱 拉伸强度 拉伸模量
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2.5D角联锁织物厚向压缩特性的实验研究 被引量：4
10
作者 万喜莉 孙颖 +1 位作者 陈利 李嘉禄 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期49-54,70,共7页
以碳纤维2.5D衬经结构织物为例,初步研究了2.5D角联锁织物厚度方向压缩特性,利用万能材料试验机测得织物厚度与压缩应力的关系。研究发现,当压缩应力小于3 MPa时,经验指数取为3的多层平纹织物压缩模型可用于2.5D衬经织物厚度与压缩应力... 以碳纤维2.5D衬经结构织物为例,初步研究了2.5D角联锁织物厚度方向压缩特性,利用万能材料试验机测得织物厚度与压缩应力的关系。研究发现,当压缩应力小于3 MPa时,经验指数取为3的多层平纹织物压缩模型可用于2.5D衬经织物厚度与压缩应力关系估算。在4种不同压缩应力下制备2.5D衬经结构复合材料,进一步观测经向和纬向截面内经纱、衬经纱和纬纱屈曲变化情况,引用纱线段局部屈曲角分布定量表征纱线的屈曲程度。结果发现:经纱的屈曲程度最高,随压缩应力的增加,经纱的屈曲程度降低;当压缩应力超过一定范围时,经纱屈曲程度反而增加,衬经纱和纬纱基本呈伸直状态,衬经纱屈曲程度增加,纬纱伸直度增加。 展开更多
关键词 2.5D角联锁织物 厚向压缩 织物厚度-压缩应力曲线 局部屈曲角
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