一、电子束固化复合材料技术(论文文献综述)
祁一信[1](2019)在《快速固化及热塑性树脂基复合材料的纤维/基体界面性能研究》文中认为碳纤维增强树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、疲劳性能好等特性,是实现汽车等结构轻量化的优选材料之一。快速成型技术是碳纤维增强树脂基复合材料大规模应用于汽车结构的客观要求和必然趋势。然而快速成型技术使得复合材料的成型时间短、物理和化学反应急剧,影响着复合材料纤维/基体界面的物理、化学和力学效应,这些效应耦合在一起影响着界面的形成和结构,进而影响着复合材料的界面性能以及湿热老化性能等使用性能。本文研究了快速固化环氧树脂的快速固化特性和热塑性聚酰胺树脂的快速热成型特性对其碳纤维增强树脂基复合材料纤维/基体界面的结构的影响,以及界面的结构对复合材料的界面性能和湿热老化性能的影响;并与常规固化环氧树脂基复合材料进行对比分析,揭示快速成型技术对复合材料的界面行为的影响规律。快速固化环氧树脂具有固化时间短、固化速率大、固化反应放热急剧、粘度增长快、凝胶时间短等快速固化特性,导致快速固化环氧树脂基复合材料的纤维/基体界面处产生更大的热应变和化学收缩应变;因此,快速和常规固化环氧树脂基复合材料的第一层的残余应变分别为-5183.3με和-2975.9με。快速固化环氧树脂的快速固化特性导致快速固化环氧树脂基复合材料的纤维/基体界面的物理和化学键合更快速更急剧,且在很短的凝胶时间内被限制在更狭窄的空间内;因此,基于模量的快速和常规固化环氧树脂基复合材料的平均界面厚度分别是20.03±2.04nm和40.48±4.17 nm,基于粘附力的快速和常规固化环氧树脂基复合材料的平均界面厚度分别是19.45±0.68 nm和41.01±3.98 nm,且快速固化环氧树脂基复合材料界面区域的模量和粘附力的变化更急剧。快速固化环氧树脂基复合材料残余应变大、厚度薄且性能变化急剧的界面更容易引起孔洞、微裂纹等缺陷,在湿热环境里更容易富集水分、发生微裂纹扩展和界面脱粘,其短梁剪切强度在湿热老化192 h后降低15.01%。常规固化环氧树脂基复合材料的短梁剪切强度在湿热老化312 h后降低16.25%。热塑性聚酰胺树脂具有成型时间短、树脂粘度高、只发生物理变化、会结晶等快速热成型特性,导致快速热压成型聚酰胺复合材料纤维/基体之间形成物理键合和异相横晶的界面,界面厚度较厚;因此,基于模量和粘附力的快速热压成型聚酰胺复合材料的平均界面厚度分别是72.17±6.19 nm和71.80±7.51 nm,且从纤维到基体,界面的模量缓慢降低,粘附力缓慢增加。快速热压成型聚酰胺复合材料物理结合、形成横晶的界面在湿热环境里更容易发生破坏,其短梁剪切强度在湿热老化24 h后降低26.78%。
张世杰,王汝敏,包建文,李晔[2](2019)在《电子束固化碳纤维缠绕复合材料性能研究》文中提出结合压力容器缠绕成型工艺,研究了电子束固化树脂体系的工艺性能、固化参数及力、热性能;在国内首次采用电子束固化技术制备了T700碳纤维复合材料压力容器并通过水压试验验证。试验结果表明:电子束固化环氧体系(EB-1)具有较好的工艺性能和力学性能,耐热性能优良,达到191. 4℃;采用电子束固化工艺制备的T700碳纤维/EB-1复合材料NOL环的拉伸强度为2020 MPa,层间剪切强度为68. 9 MPa;制备的150 mm压力容器的特性系数PV/Wc为44 km,达到了目前同类热固化复合材料的水平,固化周期仅为热固化复合材料的1/15。
刘怡,朱光明[3](2018)在《纤维增强树脂基复合材料固化工艺的发展》文中指出综述了纤维增强树脂基复合材料目前常用的和最新研究的4种固化方式,包括热压罐固化、电子束固化、微波固化以及激光固化,分别讨论了4种固化方式的成型工艺、固化机理、优缺点和现存的技术问题及其解决方法,并介绍了国内外与此相关的最新研究,最后对复合材料固化技术的发展进行了探究与展望。
张静静,段玉岗,赵新明[4](2017)在《辐照剂量及后固化温度对低能电子束分层固化复合材料层间性能的影响》文中研究表明采用一定剂量的低能电子束辐照预浸带并分层铺放,在不同温度下对预成型层合板进行热后固化制备复合材料,研究了辐照剂量及后固化温度对复合材料层间性能的影响。结果表明:上表面辐照剂量对复合材料层间剪切强度(ILSS)的影响比后固化温度的影响大,下表面辐照剂量的影响最小;当总辐照剂量(上下表面剂量之和)为100130kGy时,复合材料层间剪切强度较高(66.3 MPa);辐照总剂量大于130kGy后,因黏接层平均固化度的增大导致复合材料层间黏接效果变差,层间剪切强度明显下降;后固化温度对经过低能电子束辐照后复合材料的固化速率影响较大,在满足预浸带上下表面完全固化的基础上,较低的固化温度能够改善复合材料的层间黏接性能并使其获得较高的层间剪切强度。
赵新明,段玉岗,张静静,张小辉,李涤尘[5](2014)在《辐射剂量分布对低能电子束分层固化复合材料层间剪切强度的影响》文中研究表明为了进一步降低电子束固化复合材料制造成本,研究了预浸带双面辐射分层固化复合材料的最小电子束能量值,以及双面辐射剂量分布对复合材料层间剪切强度的影响。试验验结果表明,125keV低能电子束双面辐射可以获得较好的穿透性,并且辐射固化比较均匀,是能够实现复合材料分层制造的最小电子束能量值。相对于双面等剂量辐射固化复合材料层合板的层间剪切强度(ILSS)的61.7MPa,双面不等剂量辐射固化复合材料层合板的ILSS达到66.3MPa,提高幅度为7.5%。光学显微镜及SEM分析与DSC测试结果表明,辐射剂量分布导致的层间键合树脂基体活性官能团数量,是造成双面等剂量与双面不等剂量辐射复合材料层合板ILSS产生较大差异的主要原因。
赵新明,段玉岗,刘潇龙,张小辉,李涤尘[6](2013)在《低能电子束原位固化树脂基复合材料纤维铺放制造及性能》文中提出针对树脂基复合材料热压罐固化能耗高、工艺周期长以及高能电子束固化辐射大,设备笨重等问题,研究125 keV低能电子束与纤维铺放相结合的复合材料原位固化分层制造方法及复合材料性能。试验结果表明,125 keV低能电子束穿透能力较差,在辐照固化过程中电子能量衰减很大,不能穿透0.125 mm单层预浸带,双面辐照能够穿透复合材料预浸带且辐照剂量分布均匀。由于低能电子束固化过程温度低,即使辐照剂量达到250 kGy,固化度及玻璃化转变温度仍然只有60.7%和48.3℃。但经加热后固化处理后,复合材料的固化度及玻璃化转变温度得到了大幅度提高,50 kGy双面辐照复合材料层压板经180℃加热30 min后固化处理,其固化度从16.7%上升到97.4%,玻璃化转变温度从–3.2℃提高到167.3℃,同时试验结果表明经50 kGy双面辐照及热后固化复合材料的层间抗剪强度达到59.62 MPa,接近高能电子束固化复合材料层间抗剪强度。
包建文,钟翔屿,李晔,陈祥宝[7](2013)在《电子束固化复合材料固化过程温度分布模型》文中提出为了深入理解电子束固化复合材料固化成型过程中的传热行为,在电子束固化阳离子环氧树脂的固化反应动力学研究的基础上,结合传统传热原理,建立并验证了电子束固化复合材料固化过程中的热传递与温度分布模型。研究表明,建立的温度变化模型与复合材料实际辐射固化过程中的温度变化规律基本一致。
初琳,赵晓莉,王丽娟[8](2013)在《树脂基复合材料固化技术发展现状》文中研究指明树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、抗疲劳性能优良、工艺性能良好及具有可设计性等特点,近年来被广泛应用于各个领域。介绍了国内外树脂基复合材料基体的固化方法。固化方法主要有热固化、辐射固化、电子束固化。
王凤文,贺旺,许光群[9](2012)在《飞机复合材料修理中固化技术的探讨》文中进行了进一步梳理对飞机复合材料固化工艺中热固化、微波固化、电子束固化、紫外光固化等技术的机理和研究现状进行了分析对比。
迪力穆拉提·阿卜力孜,段玉岗,李涤尘,鲁中良[10](2011)在《树脂基复合材料原位固化制造技术概述》文中研究表明随着树脂基复合材料应用领域的扩大和使用量的增加,发展树脂基复合材料自动化、低成本制造技术成为先进制造技术领域的研究热点。本文详细介绍了树脂基复合材料原位固化制造技术的概念、产生与意义,对目前国内外各种树脂基复合材料原位固化制造技术的研究作了综述;对比分析了用γ射线、X射线、热、微波、紫外光和电子束等固化方式进行原位固化制造中各自优缺点及存在的问题,并对其发展方向进行了展望。
二、电子束固化复合材料技术(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、电子束固化复合材料技术(论文提纲范文)
(1)快速固化及热塑性树脂基复合材料的纤维/基体界面性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 快速成型树脂基复合材料界面的研究现状 |
1.2.1 树脂基复合材料界面的形成与作用 |
1.2.2 快速成型树脂基复合材料的界面 |
1.3 树脂基复合材料界面性能的测试方法 |
1.3.1 树脂基复合材料成型过程中纤维/基体界面的应变检测 |
1.3.2 树脂基复合材料界面性能的微观表征 |
1.3.3 树脂基复合材料界面结合强度的微观和宏观力学实验 |
1.4 树脂基复合材料的湿热老化性能的研究 |
1.4.1 湿热老化对树脂基复合材料的作用机理 |
1.4.2 树脂基复合材料的吸湿模型 |
1.4.3 湿热老化对树脂基复合材料界面性能的影响 |
1.5 选题依据和研究内容 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 主要创新点 |
第二章 快速固化环氧树脂基复合材料纤维/基体界面处的应变历史研究 |
2.1 前言 |
2.2 主要实验材料、仪器和表征方法 |
2.2.1 实验材料和仪器 |
2.2.2 表征方法 |
2.3 光纤布拉格光栅传感器的灵敏度实验 |
2.3.1 应变灵敏度实验 |
2.3.2 温度灵敏度和热稳定性实验 |
2.4 快速固化环氧树脂的快速固化特性研究 |
2.4.1 傅里叶红外光谱分析 |
2.4.2 固化放热分析 |
2.4.3 流变性能分析 |
2.5 快速固化环氧树脂基复合材料的纤维/基体界面处的应变历史 |
2.5.1 温度的标定 |
2.5.2 纤维/基体界面处的温度和应变历史 |
2.6 小结 |
第三章 快速固化环氧树脂基复合材料的界面性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 主要实验材料、仪器和表征方法 |
3.2.1 实验材料和仪器 |
3.2.2 表征方法 |
3.3 快速固化环氧树脂基复合材料界面的微观性能研究 |
3.3.1 Peak Force QNM测试的原理 |
3.3.2 界面的微观形貌 |
3.3.3 界面的力曲线 |
3.3.4 基于模量的界面的厚度和性能 |
3.3.5 基于粘附力的界面的厚度和性能 |
3.4 快速固化环氧树脂基复合材料界面结合强度研究 |
3.4.1 短梁剪切实验 |
3.4.2 单纤维断裂能量法 |
3.5 小结 |
第四章 快速固化环氧树脂基复合材料的湿热老化性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 主要实验材料、仪器和表征方法 |
4.3 快速固化环氧树脂基复合材料的吸湿模型 |
4.4 湿热老化对快速固化环氧树脂基复合材料界面微观性能的影响 |
4.4.1 湿热老化对界面的微观形貌的影响 |
4.4.2 湿热老化对基于模量的界面厚度的影响 |
4.4.3 湿热老化对基于粘附力的界面厚度的影响 |
4.4.4 湿热老化对界面结合强度的影响 |
4.5 小结 |
第五章 快速热压成型聚酰胺复合材料的界面性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 主要实验材料、仪器和表征方法 |
5.3 热塑性聚酰胺树脂的快速热成型特性研究 |
5.3.1 熔融性能 |
5.3.2 流变性能 |
5.3.3 玻璃化转变温度 |
5.4 快速热压成型聚酰胺复合材料界面的微观性能研究 |
5.4.1 快速热压成型聚酰胺复合材料的制备 |
5.4.2 界面的微观形貌 |
5.4.3 基于模量的界面的厚度和性能 |
5.4.4 基于粘附力的界面的厚度和性能 |
5.5 快速热压成型聚酰胺复合材料界面结合强度研究 |
5.6 小结 |
第六章 快速热压成型聚酰胺复合材料的湿热老化性能研究 |
6.1 前言 |
6.2 主要实验材料、仪器和表征方法 |
6.3 快速热压成型聚酰胺复合材料的吸湿模型 |
6.4 湿热老化对快速热压成型聚酰胺复合材料界面微观性能的影响 |
6.4.1 湿热老化对界面的微观形貌的影响 |
6.4.2 湿热老化对基于模量的界面厚度的影响 |
6.4.3 湿热老化对基于粘附力的界面厚度的影响 |
6.5 湿热老化对快速热压成型聚酰胺复合材料界面结合强度的影响 |
6.6 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
(2)电子束固化碳纤维缠绕复合材料性能研究(论文提纲范文)
1 引言 |
2 实验部分 |
2.1 实验原材料 |
2.2 辐射设备 |
2.3 试样制备 |
2.3.1 浇注体制备 |
2.3.2 复合材料NOL环试验件制备 |
2.3.3压力容器制备 |
2.4 分析测试 |
2.4.1 粘度测试 |
2.4.2 固化度测试 |
2.4.3 玻璃化转变温度测试 |
2.4.4 电镜分析 |
2.4.5 力学性能测试 |
2.4.6150 mm压力容器性能测试 |
3 结果与讨论 |
3.1 树脂粘度 |
3.2 树脂基体的固化与性能 |
3.2.1 树脂基体固化工艺参数优化 |
3.2.2 树脂的力学性能与耐热性能 |
3.3 NOL环的力学性能 |
3.4150 mm压力容器性能 |
4 结论 |
(3)纤维增强树脂基复合材料固化工艺的发展(论文提纲范文)
0前言 |
1 纤维增强树脂基复合材料的固化工艺 |
1.1 传统热固化 |
1.2 电子束固化 |
1.3 微波固化 |
1.4 激光固化 |
2 结语 |
(4)辐照剂量及后固化温度对低能电子束分层固化复合材料层间性能的影响(论文提纲范文)
0 引言 |
1 试样制备与试验方法 |
1.1 试样制备 |
1.2 试验方法 |
2 试验结果与讨论 |
2.1 正交试验结果 |
2.2 辐照剂量对层间剪切强度的影响 |
2.3 后固化温度对层间剪切强度的影响 |
3 结论 |
(5)辐射剂量分布对低能电子束分层固化复合材料层间剪切强度的影响(论文提纲范文)
1 试验材料及方法 |
1.1 电子束固化预浸带材料 |
1.2 复合材料层合板制备 |
1.3 固化度测试 |
1.4 ILSS测试 |
1.5 微观形貌观察 |
2 结果与讨论 |
2.1 分层固化最小电子束能量 |
2.2 剂量分布对ILSS的影响 |
2.2.1双面等剂量辐射对ILSS的影响 |
2.2.2双面不等剂量辐射对ILSS的影响 |
3 结论 |
(6)低能电子束原位固化树脂基复合材料纤维铺放制造及性能(论文提纲范文)
0前言 |
1 试验材料及方法 |
1.1 原材料 |
1.2 低能电子束辐照设备 |
1.3 纤维铺放成型设备 |
1.4 低能电子束原位分层固化复合材料样件制备 |
1.5 固化度及玻璃化转变温度测试 |
1.6 复合材料电子束辐照过程温度测试 |
1.7 层间剪切强度测试 |
1.8 微观组织形貌表征 |
1.9 低能电子束辐照复合材料后固化 |
2 结果与讨论 |
2.1 低能电子束固化特性 |
2.2 热后固化对固化度及玻璃化转变温度的影响 |
2.3 辐照剂量对复合材料层间抗剪强度的影响 |
3 结论 |
(7)电子束固化复合材料固化过程温度分布模型(论文提纲范文)
0 引言 |
1 实验 |
1.1 原材料 |
1.2 固化度测定 |
1.3 固化过程温度测量 |
2 结果与讨论 |
2.1 固化过程复合材料内部的温度分布模型的建立 |
2.2 热传递模型建立 |
3 结语 |
(8)树脂基复合材料固化技术发展现状(论文提纲范文)
0 前言 |
1 热固化技术 |
1.1 高温固化技术 |
1.2 低温固化技术 |
2 辐射固化技术 |
2.1 光固化技术 |
2.2 电子束固化技术 |
2.3 微波固化技术 |
3 我国树脂基复合材料固化技术的发展方向 |
3.1 积极发展低温固化技术 |
3.2 开发新型的光固化树脂基复合材料 |
3.3 重视电子束固化设备的开发 |
3.4 加强微波固化技术的理论研究 |
(9)飞机复合材料修理中固化技术的探讨(论文提纲范文)
0 引言 |
l热固化 |
2 微波固化 |
3 电子束固化 |
4 紫外光固化 |
5 结语 |
(10)树脂基复合材料原位固化制造技术概述(论文提纲范文)
1 树脂基复合材料原位固化制造技术 |
2 原位固化制造技术固化方式分类 |
2.1 高频电磁波固化 |
2.2 热 (红外灯、火焰和热气等) 固化 |
2.3 微波固化 |
2.4 紫外光固化 |
2.5 电子束固化 |
3 结束语 |
(1) 树脂基复合材料/树脂体系。 |
(2) 各种固化源设备的研发。 |
(3) 基础工艺研究。 |
四、电子束固化复合材料技术(论文参考文献)
- [1]快速固化及热塑性树脂基复合材料的纤维/基体界面性能研究[D]. 祁一信. 国防科技大学, 2019(01)
- [2]电子束固化碳纤维缠绕复合材料性能研究[J]. 张世杰,王汝敏,包建文,李晔. 玻璃钢/复合材料, 2019(04)
- [3]纤维增强树脂基复合材料固化工艺的发展[J]. 刘怡,朱光明. 中国塑料, 2018(06)
- [4]辐照剂量及后固化温度对低能电子束分层固化复合材料层间性能的影响[J]. 张静静,段玉岗,赵新明. 机械工程材料, 2017(05)
- [5]辐射剂量分布对低能电子束分层固化复合材料层间剪切强度的影响[J]. 赵新明,段玉岗,张静静,张小辉,李涤尘. 西安交通大学学报, 2014(10)
- [6]低能电子束原位固化树脂基复合材料纤维铺放制造及性能[J]. 赵新明,段玉岗,刘潇龙,张小辉,李涤尘. 机械工程学报, 2013(11)
- [7]电子束固化复合材料固化过程温度分布模型[J]. 包建文,钟翔屿,李晔,陈祥宝. 宇航材料工艺, 2013(02)
- [8]树脂基复合材料固化技术发展现状[J]. 初琳,赵晓莉,王丽娟. 化工装备技术, 2013(01)
- [9]飞机复合材料修理中固化技术的探讨[J]. 王凤文,贺旺,许光群. 航空维修与工程, 2012(03)
- [10]树脂基复合材料原位固化制造技术概述[J]. 迪力穆拉提·阿卜力孜,段玉岗,李涤尘,鲁中良. 材料工程, 2011(10)