pCBT基復(fù)合材料的力學(xué)性能及改性影響

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 熱固性及熱塑性復(fù)合材料的特點 2
1.1.1 復(fù)合材料的分類 2
1.1.2 熱固性復(fù)合材料 3
1.1.3 熱塑性復(fù)合材料 3
1.1.4 復(fù)合材料的老化、沖擊問題概述 12
1.2 復(fù)合材料的改性 13
1.2.1 復(fù)合材料的物理化學(xué)改性 13
1.2.2 復(fù)合材料的混雜改性 14
1.3 CBT基體的研究 16
1.3.1 CBT的合成和應(yīng)用 16
1.3.2 CBT的分類 17
1.3.3 CBT的反應(yīng)加工 19
1.3.4 催化劑體系的選擇 23
1.3.5 pCBT樹脂的力學(xué)性能 23
1.3.6 納米改性CBT樹脂復(fù)合材料的研究 24
1.4 纖維增強CBT樹脂基復(fù)合材料的研究 25
1.4.1 工藝研究 25
1.4.2 纖維增強pCBT樹脂基復(fù)合材料靜力學(xué)研究 26
1.4.3 纖維增強CBT樹脂基復(fù)合材料動力學(xué)研究 27
1.5 復(fù)合材料黏接概述 27
1.5.1 復(fù)合材料黏接的特點 27
1.5.2 復(fù)合材料黏接接頭設(shè)計原則 28
1.5.3 復(fù)合材料黏接接頭有限元分析研究概況 30
第2章 CBT的聚合過程及聚合產(chǎn)物的性能分析 32
2.1 CBT聚合反應(yīng)中熔體的流動 32
2.1.1 CBT聚合物熔體的流變測試原理 32
2.1.2 CBT聚合反應(yīng)的流變試驗 35
2.1.3 CBT聚合過程中黏度的變化 36
2.2 pCBT樹脂的熱分析 38
2.2.1 pCBT樹脂的熱分析試驗 38
2.2.2 不同反應(yīng)溫度下聚合成的pCBT的DSC分析 41
2.2.3 不同催化劑含量下聚合成的pCBT的DSC分析 42
2.2.4 不同催化劑質(zhì)量分數(shù)下聚合成的pCBT的熱重分析 43
2.3 pCBT的力學(xué)性能研究 45
2.3.1 pCBT樹脂澆注體的制備及力學(xué)測試 45
2.3.2 聚合溫度對pCBT樹脂力學(xué)性能的影響 46
2.3.3 催化劑質(zhì)量分數(shù)對pCBT樹脂力學(xué)性能的影響 47
第3章 不同改性方式對pCBT基體的熱學(xué)性能和力學(xué)性能的影響 49
3.1 試驗材料及方法 49
3.1.1 試驗材料 49
3.1.2 pCBT樹脂澆注體的制備 50
3.1.3 力學(xué)測試試驗 51
3.1.4 熱學(xué)測試試驗 52
3.2 不同催化劑質(zhì)量分數(shù)的pCBT樹脂澆注體的三點彎曲性能 53
3.3 pCBT樹脂澆注體的熱學(xué)性能 55
3.3.1 不同催化劑質(zhì)量分數(shù)催化得到的試樣的熱學(xué)性能 55
3.3.2 納米TiO2和納米石墨改性pCBT樹脂的熱學(xué)性能 57
3.3.3 納米SiO2改性pCBT樹脂的熱行為分析 59
3.4 pCBT樹脂的短切碳纖維改性 61
第4章 納米改性對GF/pCBT復(fù)合材料在不同環(huán)境下力學(xué)性能的影響 63
4.1 納米改性對GF/pCBT復(fù)合材料在不同使用溫度下力學(xué)性能的影響 64
4.1.1 材料及制備工藝 64
4.1.2 試驗方法 68
4.1.3 GF/pCBT復(fù)合材料在不同使用溫度下的力學(xué)性能 70
4.2 GF/pCBT復(fù)合材料在濕熱環(huán)境下的力學(xué)性能 83
4.2.1 復(fù)合材料濕熱老化問題概述 84
4.2.2 浸泡試驗方法與濕熱老化試驗方法 85
4.2.3 老化前后復(fù)合材料力學(xué)性能測試 87
4.2.4 納米改性對復(fù)合材料在不同溫度與濕熱環(huán)境下的等效關(guān)系的影響 96
4.2.5 濕熱環(huán)境對納米改性前后復(fù)合材料使用壽命的影響 102
4.3 納米改性對GF/pCBT復(fù)合材料在低溫環(huán)境下的力學(xué)性能影響 107
4.3.1 納米改性對GF/pCBT復(fù)合材料在低溫環(huán)境下的力學(xué)性能試驗 108
4.3.2 低溫環(huán)境下的力學(xué)性能試驗結(jié)果 110
4.3.3 納米改性對GF/pCBT復(fù)合材料在低溫環(huán)境下的力學(xué)性能影響分析 114
第5章 納米改性對SMA/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面黏接強度的影響 121
5.1 納米SiO2改性對SMA/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面黏接強度的影響 121
5.1.1 試驗材料及方法 122
5.1.2 試驗結(jié)果與討論 123
5.2 利用酸腐蝕和納米顆粒改性提升界面黏接強度 131
5.2.1 試驗材料及方法 132
5.2.2 試驗結(jié)果和討論 135
第6章 GF/pCBT復(fù)合材料的液體成型工藝及連接方法研究 147
6.1 GF/pCBT復(fù)合材料的液體成型工藝 148
6.1.1 試驗材料 148
6.1.2 熱塑性復(fù)合材料RTM成型設(shè)備設(shè)計 148
6.1.3 RTM工藝原位聚合制備GF/pCBT復(fù)合材料 152
6.1.4 改進的液體成型加工工藝制備GF/pCBT復(fù)合材料 155
6.2 GF/pCBT復(fù)合材料的連接方法 160
6.3 GF/pCBT層合板及接頭力學(xué)性能試驗研究 161
6.3.1 GF/pCBT層合板及接頭的力學(xué)測試 162
6.3.2 GF/pCBT層合板的力學(xué)性能分析 165
6.3.3 GF/pCBT接頭的力學(xué)性能分析 172
6.4 復(fù)合材料熔融連接接頭的有限元分析 179
6.4.1 有限元模型的建立 180
6.4.2 接頭拉伸載荷下?lián)p傷力學(xué)模型的建模 182
6.4.3 接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計方案對數(shù)值計算結(jié)果與失效模式的影響 187
第7章 混雜改性對GF/pCBT復(fù)合材料在低速沖擊載荷下的影響 194
7.1 復(fù)合材料低速沖擊問題概述 194
7.2 混雜復(fù)合材料及工藝 195
7.2.1 混雜復(fù)合材料的特性 196
7.2.2 試驗材料及制備工藝 198
7.2.3 靜力學(xué)測試 200
7.2.4 低速沖擊試驗測試 202
7.2.5 復(fù)合材料層合板的沖擊臨界穿透能 202
7.2.6 沖擊過程中的變形曲線 207
7.3 混雜復(fù)合材料低速沖擊載荷下的有限元分析 209
7.3.1 有限元模型 210
7.3.2 仿真結(jié)果與討論 212
7.4 混雜改性泡沫夾心結(jié)構(gòu)在沖擊作用下的力學(xué)行為 215
7.4.1 泡沫夾心復(fù)合材料概述 215
7.4.2 材料與制造方法 215
7.4.3 復(fù)合材料面板及泡沫夾心的基本力學(xué)性能測試 217
7.4.4 低速落錘沖擊測試 219
7.4.5 沖擊后壓縮強度測試 219
參考文獻 222