2011届本科毕业生
发布人: 发布时间: 2014-02-27 作者: 访问次数: 93

 

 

论文题目:热熔膜法低温固化碳纤维/环氧树脂预浸料的工艺性能研究

本科学生:姜卉

指导老师:吴唯教授、吴祥 
论文简介:       

         本课题以固、液环氧树脂的复配体系为树脂基体,酸酐为固化剂,季铵盐为促进剂,得到了可在80℃下固化,室温下贮存期为8天,成膜性良好,符合热熔膜法成型工艺要求的树脂体系,其配方为:E-51=33,CYD-011=67,MNA=45~48,季铵盐=1.5~2。通过研究不同固化制度的力学性能,确定上述配方浇铸体及预浸料的固化制度为:85℃/2h+120℃/2h+140℃/2h+180℃/2h。研究了温度、压力、转速等对预浸料浸润性的影响,确定了预浸料的成型工艺为:温度65~70℃,热辊转速为5~7r/min,热压次数为12~16次。

 

 
论文题目:聚酰胺酸层间增韧碳纤维/环氧树脂复合材料
本科学生:吴仁
指导老师:吴唯教授、刘勇
论文简介:

         本课题主要研究聚酰胺酸(PAA)改性碳纤维/环氧树脂复合材料,主要目标是通过聚酰胺酸改性树脂基体来提高碳纤维/环氧树脂复合材料的层间韧性,研究内容包括聚酰胺酸改性环氧预浸料的制备与表征,压制成型复合材料层压板的制备与表征。

         研究结果表明,实验制备的预浸料物理性能稳定。当胶含量在40%且聚酰胺酸与环氧树脂未进行预反应时,板材性能最佳。层合板力学性能测试和层间断裂韧性测试表明,随着PAA含量上升,复合材料力学性能和层间断裂韧性上升,在加入量为2%时达到最大值,相比于空白试样,弯曲性能,层间剪切性能和层间断裂性能分别提高了45%,33%和40%。扫描电镜观察显示,加入PAA后,纤维与树脂基体的界面变得粗糙,这表明树脂基体和碳纤维粘结性能上升。热重分析测试显示,2.5%PAA含量的复合材料其初始分解温度上升了10℃,且在各个温度区加入聚酰胺酸后的复合材料其重量保留率都有所提高,这说明加入PAA后材料的热稳定性能上升。

 

 

 

论文题目:聚醚酰亚胺增韧环氧树脂及其碳纤维复合材料的研究

本科学生:韦鹏

指导老师:吴唯教授、刘明昌

论文简介:

         随着工程塑料应用技术不断进步,树脂基体及其复合材料在现在的航天航空等多个领域有重要的应用,但是树脂基体及其复合材料的韧性十分的不好。用高韧性和高耐热性的热塑性工程塑料塑料增韧高性能的环氧树脂是当今工业化发展的方向。本实验首先通过实验探讨了聚醚酰亚胺对E-51/CYD- 011环氧树脂增韧,研究聚醚酰亚胺含量对环氧树脂浇铸体力学性能的影响;其次研究了聚醚酰亚胺颗粒对碳纤维/环氧树脂复合材料层间增韧,得出聚醚酰亚胺含量对碳纤维/环氧树基复合材料力学性能的影响。

       从实验结果可得,随着PEI的加入,复合材料的弯曲性能呈现上升的趋势,而复合材料的层间剪切强度从开始的降低,逐渐变为上升,并最终相对于未加入PEI的复合材料有小幅增加。而复合材料的I型层间断裂韧性,随着PEI含量的增加呈现上升的趋势,在20%时达到最大。
 

 

 

论文题目:聚酰胺酸改性环氧树脂研究
本科学生:杨重阳

指导老师:吴唯教授、刘勇
论文简介:    

       本课题采用聚酰亚胺中间体聚酰胺酸对环氧树脂/DDS体系进行改性,以提高环氧树脂的韧性、耐热性能以及体系的固化速度,降低体系的固化反应温度。着重研究了聚酰胺酸与环氧树脂/DDS体系固化反应的作用机理以及不同含量聚酰胺酸对环氧树脂体系固化行为、热稳定性和力学性能的影响。

       研究结果表明,聚酰胺酸分子上存在含大量活泼氢的羧基、酰胺基和伯胺,能与环氧基团发生开环反应生成羟基,可降低固化剂DDS上伯胺与环氧基反应的活化能,使固化温度降低,固化速度加快。当聚酰胺酸添加量为5wt%时,固化反应活化能由62.80kJ/mol-1降低到46.18kJ/mol-1,固化起始温度由175.9℃下降到138.8℃,140℃的凝胶时间由162min下降到46min。纯的环氧树脂在280℃左右开始分解,在520℃左右出现第二次分解。加聚酰胺酸改性后,到350℃左右才开始分解,且在520℃之后没有出现第二次分解,体系的热稳定性提高。聚酰胺酸改性后的环氧树脂固化物的冲击强度最高提高了1.9倍,拉伸强度下降幅度很小,弯曲强度最高提高了14.7%。说明聚酰胺酸与环氧树脂反应形成互穿聚合物网络结构对环氧树脂进行增韧的同时又不过分降低环氧树脂的拉伸强度,对弯曲强度有一定的提高。SEM表明聚酰胺酸与环氧树脂相容性较好,加聚酰胺酸改性后环氧树脂的韧性提高。
 

 

 

论文题目:碳纤维表面处理对碳纤维增强PET复合材料性能的影响
本科学生:姜煌
指导老师:吴唯教授、石品品

论文简介:

        聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是高度结晶的聚合物,表面平滑,在较宽的温度范围内具有优良的力学性能;碳纤维(CF)是一种具有高强度,高模量,良好导电性,密度小,耐腐蚀,耐高温的特种纤维,应用于改性工程塑料,并且取得了很好的增强效果。

        本研究采用双螺杆反应挤出制备碳纤维增强PET复合材料,碳纤维的含量分别为2、6、10、15%。为了研究碳纤维表面处理对PET复合材料力学性能的影响,本研究还对碳纤维进行表面处理—硝酸处理以及硅烷偶联剂交联。本研究对材料的力学性能进行了研究,例如,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度,并对不同种类的样品进行了类比,研究结果表明,经硝酸处理并由硅烷偶联剂交联的CF/PET复合材料具有相对来说最好的力学性能。

 

 
论文题目:成核剂对/碳纤维增强PET复合材料结晶及力学性能的影响
本科学生:李治
指导老师:吴唯教授、石品品
论文简介:

         本课题采用在PET中添加成核剂(滑石粉、苯甲酸钠)研究PET结晶行为的影响,通过对比纯PET与添加成核剂之后的PET共混体系的力学性能、热学性能、萃断断面以及偏光显微镜照片结果,分析得到成核剂的添加显著提升了PET共混体系的结晶能力与结晶速率,并且滑石粉的添加在PET共混体系中仅起到异相成核作用导致体系分为两相,而苯甲酸钠还会和PET发生化学作用使得体系变为均相。苯甲酸钠的添加虽然对PET共混体系的结晶能力与结晶速率提升很高,但会使PET发生降解,从而影响共混体系的力学性能。综合共混体系的力学与热学性能来看,1%滑石粉的添加效果最好。此外,本实验还研究了碳纤维和热塑性树脂构成的纤维增强热塑性树脂成型体,并在添加成核剂的基础之上强化PET共混体系的力学性能,从研究结果中得出结论碳纤的加入提高了复合材料的力学性能。