国外FRP预浸料发展概况 被引量：4

1

作者 叶鼎铨 《玻璃纤维》 CAS 2013年第6期10-17,共8页

预浸料是用树脂预先浸渍,可以储存的纤维增强塑料(FRP)半成品,随时可以用来制造复合材料制品。预浸料有热固性和热塑性预浸料之分。因它们容易使用、性能稳定、空隙率低、模塑过程清洁等诸多优点,预浸料在复合材料工业中日趋普遍,前景... 预浸料是用树脂预先浸渍,可以储存的纤维增强塑料(FRP)半成品,随时可以用来制造复合材料制品。预浸料有热固性和热塑性预浸料之分。因它们容易使用、性能稳定、空隙率低、模塑过程清洁等诸多优点,预浸料在复合材料工业中日趋普遍,前景甚好。 展开更多

关键词 预浸料 热固性预浸料 热塑性预浸料 单向预浸料 织物预浸料

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连续玻璃纤维增强聚酰胺6复合材料的力学性能 被引量：6

2

作者 陈光剑 宋玉兴 +3 位作者 金学斌 张磊 陈晓敏 黄瑞杰 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期38-41,47,共5页

采用熔融浸渍法制备连续玻璃纤维增强聚酰胺(PA)6 单向预浸带,并用模压工艺将预浸带压制成单向层合板材进行性能分析,研究了玻璃纤维、填料、抗氧剂对连续玻璃纤维增强 PA6复合材料力学性能的影响。结果表明,高性能玻璃纤维能提高复合... 采用熔融浸渍法制备连续玻璃纤维增强聚酰胺(PA)6 单向预浸带,并用模压工艺将预浸带压制成单向层合板材进行性能分析,研究了玻璃纤维、填料、抗氧剂对连续玻璃纤维增强 PA6复合材料力学性能的影响。结果表明,高性能玻璃纤维能提高复合材料的力学性能,具体指标与纤维本身的性能设计有直接关系,需要根据纤维特性进行优化选择;少量的填料对基体有成核效应,能改善复合材料的力学性能;过量的填料会影响树脂与纤维的界面结合强度;抗氧剂影响纤维的浸渍效果和带材表观质量,尽可能选择高效且耐高温的抗氧剂种类,以降低添加量,提高浸渍质量。 展开更多

关键词 连续玻璃纤维增强 单向预浸带 熔融浸渍 高性能玻璃纤维 填料 抗氧剂

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单向预浸料成型性能表征方法研究进展

3

作者 赵月青 林德志 +2 位作者 陈汇 汤家力 王立冬 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期42-66,共25页

随着民用飞机复合材料用量日益增加,以及对材料国产化的迫切需求,提高复合材料结构件制造效率、成型质量已成为当今亟待解决的问题。为了避免成型过程中出现褶皱、屈曲、厚度不均等成型缺陷,有必要对预浸料的成型性能进行全面表征,以评... 随着民用飞机复合材料用量日益增加,以及对材料国产化的迫切需求,提高复合材料结构件制造效率、成型质量已成为当今亟待解决的问题。为了避免成型过程中出现褶皱、屈曲、厚度不均等成型缺陷,有必要对预浸料的成型性能进行全面表征,以评估材料的可制造性,并为选材和材料性能改进提供参考,也为有限元仿真模型的建立提供数据。相比于织物预浸料,单向带预浸料在民用飞机复合材料结构件的应用更为广泛,特别是用于对强度有较高要求的主承力结构件的制造。系统综述了国内外关于单向预浸料在压实、面内剪切、层间滑移、弯曲性能等成型性能测试方面取得的研究成果,并对预浸料成型性能测试的发展方向进行了探讨。 展开更多

关键词 单向预浸料 成型 压实 面内剪切 层间滑移 弯曲 变形机制

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单向带与织物碳纤维增强树脂基复合材料中孔隙的细观特征 被引量：2

4

作者 史俊伟 荀国立 刘松平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期628-640,共13页

研究单向带与织物碳纤维增强树脂基复合材料中孔隙的细观特征,主要包括孔隙的分布特征、形貌、位置、面积和长宽比等。采用金相显微镜、扫描电镜和超声C-Scan检测对不同孔隙率(0~5.0%)的复合材料层压板进行观测和表征,比较单向带和织物... 研究单向带与织物碳纤维增强树脂基复合材料中孔隙的细观特征,主要包括孔隙的分布特征、形貌、位置、面积和长宽比等。采用金相显微镜、扫描电镜和超声C-Scan检测对不同孔隙率(0~5.0%)的复合材料层压板进行观测和表征,比较单向带和织物层压板中层中孔隙和层间孔隙的细观特征,并采用统计分析的方法研究孔隙面积和孔隙长宽比随孔隙率的变化趋势。研究结果表明:受纤维分布的影响,单向带层压板和织物层压板中孔隙有其各自的细观特征,且随孔隙率的增加呈现一定的规律,从细观尺度上为孔隙率检测评估和性能预测提供了更客观、更符合实际的物理描述。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 孔隙率 细观特征 单向带预浸料 织物预浸料

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单向增强热塑性复合材料热冲压成型仿真与优化 被引量：1

5

作者 张学文 王继辉 +1 位作者 陈宏达 倪爱清 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第6期104-114,共11页

基于超高分子量聚乙烯纤维增强聚氨酯(UHMWPE/PUR)单向带预浸料对热冲压过程进行模拟仿真建模与工艺优化研究。首先对单向增强热塑性复合材料在热冲压过程中的力学行为进行描述,建立热-率相关的非正交次弹性本构面内剪切本构,同时考虑... 基于超高分子量聚乙烯纤维增强聚氨酯(UHMWPE/PUR)单向带预浸料对热冲压过程进行模拟仿真建模与工艺优化研究。首先对单向增强热塑性复合材料在热冲压过程中的力学行为进行描述,建立热-率相关的非正交次弹性本构面内剪切本构,同时考虑热相关的面内拉伸性能;使用ABAQUS进行半球热冲压成型模拟仿真;基于主曲率法,使用MATLAB对模拟结果的面外褶皱进行定性与定量评估;研究热冲压成型工艺中,三个主要参数(压边圈压强、预浸料初始温度与模具温度)与褶皱量的关系;以最小量面外褶皱为目标,使用响应面方法对热冲压模拟成型进行优化,确定压边圈压强、预浸料初始温度及模具温度的最佳工艺参数。结果表明:压边圈压强与预浸料初始温度对褶皱影响较大;响应面法能够较为准确地预测出最佳成型工艺参数。 展开更多

关键词 热塑性复合材料 有限元分析 单向带预浸料 响应面法 热冲压成型

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连续碳纤维/尼龙12预浸带制备及性能研究 被引量：1

6

作者 张坚 胡郁菲 +2 位作者 王彪 张玉梅 邓文彬 《合成纤维工业》 CAS 2017年第5期38-42,共5页

采用湿法粉末浸渍工艺制备了连续碳纤维增强尼龙12单向预浸带,通过碳纤维表面处理的方法改善尼龙12树脂粉末在碳纤维丝束上的分布,并研究碳纤维表面处理、走丝速度和悬浮液中尼龙12树脂粉末含量对预浸带树脂含量的影响。结果表明:碳纤... 采用湿法粉末浸渍工艺制备了连续碳纤维增强尼龙12单向预浸带,通过碳纤维表面处理的方法改善尼龙12树脂粉末在碳纤维丝束上的分布,并研究碳纤维表面处理、走丝速度和悬浮液中尼龙12树脂粉末含量对预浸带树脂含量的影响。结果表明:碳纤维经过亲水性表面活性剂表面处理,有利于尼龙12树脂粉末均匀附着在丝束的内部和表面;当悬浮液中尼龙12树脂粉末的质量分数为12%,碳纤维走丝速度为0.50 m/min时,预浸带尼龙12树脂质量分数可稳定控制在25%左右;预浸带断面浸润性良好,具有较高的力学性能,最大拉伸强度为1 935 MPa。 展开更多

关键词 碳纤维 聚十二内酰胺 湿法浸渍 单向预浸带 表面处理 浸润性 拉伸性能

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环氧树脂/碳纤维单向预浸料管压性能的研究 被引量：1

7

作者 王大伟 段长兵 袁海静 《纤维复合材料》 CAS 2019年第2期56-58,共3页

通过不同牌号环氧树脂与不同厂家碳纤维结合生产单向预浸料。将单向预浸料按照尺寸要求进行裁剪、搓卷、打带、固化等工序,将管材裁剪成50mm长测试样管。通过万能试验机测试分析了不同牌号环氧树脂与不同厂家碳纤维结合生产单向预浸料... 通过不同牌号环氧树脂与不同厂家碳纤维结合生产单向预浸料。将单向预浸料按照尺寸要求进行裁剪、搓卷、打带、固化等工序,将管材裁剪成50mm长测试样管。通过万能试验机测试分析了不同牌号环氧树脂与不同厂家碳纤维结合生产单向预浸料制作的管材管压性能。测试结果表明,树脂12102与拓展纤维QZ4923D-12K管压性能最优。 展开更多

关键词 环氧树脂 碳纤维 单向预浸料 管压测试

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连续玻璃纤维增强聚丙烯复合板材的制备及性能 被引量：9

8

作者 周杰 李代文 +1 位作者 杨国刚 姚玉元 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期24-29,共6页

以连续玻璃纤维为聚丙烯树脂的增强材料,通过熔融浸渍法制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带,然后将单向预浸带经热压成型制得连续玻璃纤维增强聚丙烯层合板。采用扫描电子显微镜对单向预浸带进行了表征,考察了玻璃纤维含量、增容... 以连续玻璃纤维为聚丙烯树脂的增强材料,通过熔融浸渍法制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带,然后将单向预浸带经热压成型制得连续玻璃纤维增强聚丙烯层合板。采用扫描电子显微镜对单向预浸带进行了表征,考察了玻璃纤维含量、增容剂用量和克重等对连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的外观形貌、力学性能和结合牢度的影响。研究结果表明:在一定范围内,增加玻璃纤维含量可以提高复合材料的力学性能,当玻璃纤维含量达到65%时,复合材料的力学性能达到最优,继续增加玻璃纤维含量,树脂则难以充分浸渍玻璃纤维,两者结合较差,复合材料的外观变差、力学性能也会明显下降;当增容剂用量从0增加到2.5%时,复合材料的界面结合强度明显改善,力学性能也有较大提高,但进一步提高增容剂用量对复合材料力学性能的改善效果就不明显;随着克重的增大,复合材料的拉伸和弯曲性能下降,但抗冲击性能却有所提高;热氧老化对复合材料的力学性能影响较大,使复合材料的力学性能明显下降。 展开更多

关键词 聚丙烯 连续玻璃纤维 复合材料 单向预浸带 连续玻璃纤维增强聚丙烯层合板

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连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的性能研究 被引量：2

9

作者 李颖 冯兴国 +1 位作者 王胜国 田然 《新技术新工艺》 2022年第9期44-48,共5页

为了满足轨道交通的阻燃要求,通过熔融浸渍的方法制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯阻燃型单向预浸带,并通过热压成型的方法生产出实心板。探究了不同含量的膨胀型阻燃剂和玻璃纤维对复合材料的阻燃性、热稳定性和力学性能的影响。结果表明... 为了满足轨道交通的阻燃要求,通过熔融浸渍的方法制备了连续玻璃纤维增强聚丙烯阻燃型单向预浸带,并通过热压成型的方法生产出实心板。探究了不同含量的膨胀型阻燃剂和玻璃纤维对复合材料的阻燃性、热稳定性和力学性能的影响。结果表明,在玻纤含量为60%、阻燃剂添加量为45%的情况下,复合材料可以达到UL94标准下1.6 mm的V-0阻燃级别,并且氧指数达到40%。在此条件下,复合材料与未加玻纤的材料热重相比,失重温度提高了18℃,且残炭率提高了40.34%。复合材料的拉伸强度达到261.05 MPa,拉伸模量达到15.6 GPa,弯曲强度达到302.21 MPa,弯曲模量达到14.5 GPa,剪切强度达到225 MPa,冲击强度达到225 kJ/m^(2)。复合材料优良的综合性能为连续纤维增强热塑性复合材料的发展前景奠定了坚实的基础。 展开更多

关键词 聚丙烯 玻璃纤维 单向预浸带 阻燃性 热稳定性 力学性能

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单向带预浸料在不可展曲面上铺贴变形的研究 被引量：2

10

作者 匡载平 戴棣 王文贵 《航空制造技术》 北大核心 2014年第15期68-70,73,共4页

针对单向带预浸料在不可展曲面上铺贴过程中其变形量超过一定程度会产生铺贴缺陷的现象,采用变形角度表征变形量,设计了测量变形角度的试验方法,研究了变形角度与铺贴缺陷的关系,定义了变形角度警告值与限制值,通过设计正交试验测定了... 针对单向带预浸料在不可展曲面上铺贴过程中其变形量超过一定程度会产生铺贴缺陷的现象,采用变形角度表征变形量,设计了测量变形角度的试验方法,研究了变形角度与铺贴缺陷的关系,定义了变形角度警告值与限制值,通过设计正交试验测定了变形角度警告值与限制值,并确定了其影响因素,为单向带预浸料铺贴复杂型面的可制造性分析奠定了基础。 展开更多

关键词 复合材料 单向带预浸料 铺贴变形 变形角度

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单向碳纤维/环氧树脂预浸料叠层的面内变形行为 被引量：8

11

作者 陈萍 赵月青 +1 位作者 陈菲 张博明 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1049-1055,共7页

为了充分了解热隔膜成型过程中预浸料的变形行为,通过偏轴拉伸测试探索了热固性单向碳纤维/环氧树脂预浸料在高温条件下的面内变形机制。研究参数包括试验温度、拉伸速率、预热时间和铺层顺序等。利用数字图像相关技术,在测试过程中监... 为了充分了解热隔膜成型过程中预浸料的变形行为,通过偏轴拉伸测试探索了热固性单向碳纤维/环氧树脂预浸料在高温条件下的面内变形机制。研究参数包括试验温度、拉伸速率、预热时间和铺层顺序等。利用数字图像相关技术,在测试过程中监测单向碳纤维/环氧树脂预浸料的变形和纤维的旋转情况。结果表明,提高试验温度或降低拉伸速率均有利于促进单向碳纤维/环氧树脂预浸料的变形。铺层顺序对单向碳纤维/环氧树脂预浸料铺层的变形行为有很大影响,[45/–45/90]S铺层方式比[45/90/–45]S铺层方式更有利于纤维旋转,且[45/–45/90]S铺层方式变形阻力更小。采用铰链连接网(Pin-joined net, PJN)理论对单向碳纤维/环氧树脂预浸料铺层变形过程中纤维角度变化进行预测并与实验结果进行对比,结果表明,用PJN理论预测的纤维旋转角度值与测试值存在较大偏差,说明其并不适用于预测热固性单向碳纤维/环氧树脂预浸料变形过程中纤维角的变化。同时,80℃预加热可以提高单向碳纤维/环氧树脂预浸料的变形阻力。 展开更多

关键词 偏轴拉伸 热固性预浸料 变形机制 铰链连接网(PJN)理论 热隔膜成型

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T700/3234层合板力学性能的研究 被引量：5

12

作者 刘梦媛 刘东勋 《纤维复合材料》 CAS 2013年第1期16-18,11,共4页

研究了T700/3234层合板力学性能,T700/3234层合板铺层45°/-45°/0°/90°/0°/0°/90°/0°/-45°/45°。T700/3234中温固化环氧碳纤维单向预浸料适应于热压罐成型工艺方法。测试了23℃、60℃... 研究了T700/3234层合板力学性能,T700/3234层合板铺层45°/-45°/0°/90°/0°/0°/90°/0°/-45°/45°。T700/3234中温固化环氧碳纤维单向预浸料适应于热压罐成型工艺方法。测试了23℃、60℃、80℃、100℃下,T700/3234层合板拉伸性能、压缩性能、弯曲性能、层间剪切强度及层合板的拉伸剪切强度,得出不同温度下层合板各项力学性能的保持率,表明:T700/3234复合材料使用温度不大于80℃。 展开更多

关键词 T700 3234层合板 中温固化环氧 碳纤维单向预浸料 拉伸剪切强度

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单向热固性预浸料面内剪切行为表征及黏弹性本构建模

13

作者 高飒飒 王泽雨 +3 位作者 何靓 于祖望 赵子钊 梁彪 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4073-4083,共11页

单向热固性预浸料的面内剪切变形对最终复合材料构件的成型质量和力学性能有着显著影响。对此,本文研究了单向热固性预浸料在不同成型温度和加载速率下的面内剪切及应力松弛行为。结果表明:单向热固性预浸料呈现出与温度和加载速率强相... 单向热固性预浸料的面内剪切变形对最终复合材料构件的成型质量和力学性能有着显著影响。对此,本文研究了单向热固性预浸料在不同成型温度和加载速率下的面内剪切及应力松弛行为。结果表明:单向热固性预浸料呈现出与温度和加载速率强相关的非线性面内剪切变形行为,剪切变形对加载速率的敏感性随着温度的升高而降低,应力松弛速度随着温度的升高而加快,温度越高将会越快处于应力松弛稳定状态。基于单向热固性预浸料的面内剪切及应力松弛行为,构建了精准追踪纤维方向变化的广义Maxwell黏弹性本构模型,并编写VUMAT用户材料子程序,对单向热固性预浸料的偏轴拉伸阶梯加载应力松弛进行模拟,与试验结果表现出较好的一致性,证明了该本构模型的有效性和正确性。 展开更多

关键词 单向热固性预浸料 面内剪切 应力松弛 黏弹性本构 有限元建模

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单向玻纤预浸带增强聚乙烯复合管力学性能研究 被引量：3

14

作者 李大治 周正伟 +3 位作者 冯金茂 陆国强 张明志 金建强 《石油管材与仪器》 2020年第3期26-29,共4页

用光学显微镜观察了单向玻纤增强聚乙烯(UGF/PE)预浸带的横观形貌,对UGF/PE预浸带复合材料进行了不同方向的三点弯曲、短梁剪切及拉伸强度测试。采用高密度聚乙烯(HDPE)为内衬管,UGF/PE预浸带为增强材料,±57°缠绕工艺制备了... 用光学显微镜观察了单向玻纤增强聚乙烯(UGF/PE)预浸带的横观形貌,对UGF/PE预浸带复合材料进行了不同方向的三点弯曲、短梁剪切及拉伸强度测试。采用高密度聚乙烯(HDPE)为内衬管,UGF/PE预浸带为增强材料,±57°缠绕工艺制备了复合管。对缠绕带材前后的管道进行了环刚度及短期爆破强度性能测试。用3种不同的方法计算了复合管的短期爆破强度。结果表明:对于不同力学测试,沿纤维方向所得到的强度和模量比垂直纤维方向的强度和模量大;增强后的复合管环刚度及短期爆破强度增加明显;用网络理论计算的短期爆破强度结果与实测结果接近。 展开更多

关键词 单向玻纤预浸带 力学性能 复合管 环刚度 短期爆破强度

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汽车前地板后本体复合模压成形工艺 被引量：1

15

作者 孙奋丽 郭平安 +3 位作者 边翊 金康 王小刚 殷剑 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期60-64,96,共6页

针对汽车前地板后本体在线复合模压成形工艺,探究采用螺杆机混合浸润挤出的LFT-D高温坯料与单向碳纤维预浸料增强片的多元复合模压过程,通过正交实验法,研究复合模压成形的主要工艺参数(入模料温、模压压力、合模速度和保压时间等)对成... 针对汽车前地板后本体在线复合模压成形工艺,探究采用螺杆机混合浸润挤出的LFT-D高温坯料与单向碳纤维预浸料增强片的多元复合模压过程,通过正交实验法,研究复合模压成形的主要工艺参数(入模料温、模压压力、合模速度和保压时间等)对成形缺陷的影响,结合力学性能实验进行筛选,确定出了优化后的成形工艺组合参数为:单向碳纤维预浸料增强片的入模料温为100℃、模压压力为5000 kN、合模速度为10 mm·s^-1、保压时间为40 s。将有单向碳纤维预浸料增强片与无增强片的前地板后本体产品进行对比,在相同测试条件下进行冲击和拉伸力学性能实验,结果表明,1.3 mm的单向碳纤维预浸料增强片可以将厚度为2 mm的LFT-D产品的纵向抗拉强度和冲击韧性提高7~8倍。 展开更多

关键词 长玻纤增强热塑性复合材料 汽车前地板后本体 工艺参数 单向碳纤维预浸料增强片 正交实验

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