一、玻纤增强热塑性复合材料界面结晶行为研究进展（论文文献综述）
刘帅[1]（2021）在《玻纤增强改性聚丙烯胶接及其层合板成型研究》文中进行了进一步梳理在全球倡导节能减排的大背景下,汽车轻量化成为当下的研究热点。聚丙烯（PP）因其具有相对密度小、力学性能好以及可回收性等优点在汽车中应用广泛,但作为非极性聚合物,其与大多数高聚物的相容性差,不能进行有效粘接,因而限制了它的应用。本文选用比强度高、比模量大、回收性好、粘接能力强的玻璃纤维增强马来酸酐接枝改性聚丙烯（MAPP/GF）作为研究对象,首先对马来酸酐接枝聚丙烯（MAPP）经熔喷工艺制成的MAPP胶膜做了胶接工艺探讨,然后成型了MAPP/GF层合板和MAPP/GF/AL纤维金属层板并对其进行了力学特性分析,主要研究内容如下:（1）针对复合材料胶接连接中界面结合强度弱的问题,选用MAPP胶膜对玻纤增强聚丙烯材料（PP/GF）单搭接接头进行准静态拉伸剪切强度试验,试验对照组为PP自身的热熔连接。使用MAPP胶膜胶接时,只需很小的的接触压力和很短的接触时间就可以完成胶接过程,相比于PP自身的热熔连接更加方便、可行性更高;使用MAPP胶膜胶接4种异质材料,并与其它两种常见胶膜做性能对比,结果证明MAPP胶膜适用于多种不同材料胶接,其胶接强度可以与环氧树脂胶膜相媲美。（2）使用热模压成型法制备MAPP/GF层合板,并对其进行了成型工艺优化和铺层方式的科学研究。实验结果表明,压力为15MPa,温度为155℃时,制得的层合板拉伸、弯曲性能最好,层合板拉伸强度可达331.0MPa,弯曲强度可达243.8MPa;在铺层方式探究中,（0°）8铺层方式在纤维方向受到拉伸或压缩,因此拉伸、弯曲性能均为最优;（0°/90°）4铺层制得的层合板拉弯性能虽低于（0°）8铺层,由于其各向同性的特点,也足以满足汽车大部分非主要结构件的使用要求。（3）制备3/2、2/1两种结构的MAPP/GF/AL纤维金属层板,对其进行准静态拉伸试验、三点弯曲试验和Ⅱ型断裂韧性试验。实验结果表明,两种结构的层板拉伸强度均高于6061铝合金,3/2结构的层合板表现出更为优异的拉伸性能,拉伸强度比2/1结构要高26.7%且能够实现28.7%的轻量化效果;2/1结构的层合板表现出更为优异的弯曲性能,其受力变形大,吸能特性好;Ⅱ型断裂韧性试验表明破坏过程分为4个阶段,其Ⅱ型断裂能量释放率GⅡc约为2.16k J/m2。最后,在以上实验基础上使用热模压法成型了MAPP/GF/AL纤维金属层板汽车防撞梁芯板,为其在汽车轻量化领域的应用奠定了基础。
白茹茹[2]（2021）在《磁性热塑性纳米复合材料制备及其自修复特性研究》文中提出热塑性复合材料因其轻、强、可再生性好、可修复等特点,逐渐取代部分金属和热固性复合材料大量应用于军工、汽车、医疗等领域。聚丙烯（PP）是一种成型性好、无毒的通用型热塑性树脂,PP制品广泛应用于生产生活中。在改善热塑性复合材料机械性能的基础上,提高其寿命并且降低维护更新成本成为新的突破方向,因而实现热塑性复合材料的自修复成为急需解决的关键问题。本文以开发热塑性复合材料的自修复特性为研究目标,从热塑性树脂材料的修复原理出发设计了材料成分和结构,优化了 FeNip/PP纳米复合材料的制备工艺,实现了磁性纳米颗粒在高粘度热塑性树脂基体中的均匀分散,在此基础上对该复合材料的微观结构、热学性能、力学性能、电磁特性等进行了表征,并且探讨了磁性纳米颗粒与树脂基体的界面结构对复合材料性能的影响;研究了FeNip/PP纳米复合材料的自修复特性及其机理;将FeNip/PP纳米复合材料作为基体材料,探索了该自修复材料在工业应用中的可行性。（1）在FeNip/PP纳米复合材料制备方面,采用液相还原法制备了粒径10～100 nm范围可调控的FeNi合金纳米粉体,通过低温液相分散法和高温熔融共混法相结合的多步骤分散工艺,将FeNi磁性纳米粉体分散到了高粘度的热塑性聚丙烯基体中,成功制备了纳米级均匀分散的FeNip/PP纳米复合材料。（2）FeNi磁性纳米粒子的加入不会降低PP基体的熔融温度而且能够有效改善基体的导热性能。1 wt%～20 wt%FeNip/PP纳米复合材料的熔融转变点为166～168℃,与PP基体相当（167℃）。5wt%FeNip/PP纳米复合材料导热系数为0.3 W/（mK）,较PP基体提高了 36%;其热扩散率为0.21 mm2/s,较PP基体提高了 90%,其体积比热容上升了 0.53 MJ/m3K;2 wt%和5 wt%FeNip/PP纳米复合材料的拉伸强度（σb）分别为38 MPa和36 MPa。与PP基体相比,添加适量金属纳米粒子后复合材料的导热性能和力学性能明显改善。（3）在FeNip/PP纳米复合材料中,FeNi纳米粒子表面拥有2～10 nm的界面层。该界面结构是由PP分子链进入FeNi纳米粒子表面晶格缺陷处,形成的有机相和无机相交互渗透的过渡相。该界面结构在材料微裂纹修复过程中能够加速高分子链迁移和裂纹界面扩散,为FeNip/PP纳米复合材料自修复特性的实现提供了良好的微观结构基础。（4）研究了 FeNip/PP纳米复合材料的自修复特性。复合材料的微波损耗tanδ随着FeNi粉体含量的增加而呈现逾渗现象,“逾渗区间”为2～10wt%,微波可实现FeNip/PP纳米复合材料的磁热转化。采用微波修复技术实现了 PP基复合材料的自修复,经过2.45 GHz频率微波处理后,材料内部空隙率下降、表面裂纹被愈合;微波处理5 wt%FeNip/PP纳米复合材料15 min后,裂纹完全愈合,材料的拉伸强度达到40 MPa,恢复到损伤前拉伸强度的90%。（5）研究了 FeNip/PP纳米复合材料体系的自修复机制。“熵耗尽”作用下的纳米粒子运动是修复程序启动的“导火索”,磁性纳米粒子的磁热效应提供持续的能量来源,而高分子链的扩散运动形成的局部“流动相”是实现修复的根本原因。（6）FeNip/PP纳米复合材料作为基体制备的CGF/（FeNip/PP）复合材料拥有良好的微波自修复效果。44.4 wt%纤维含量的CGF/（FeNip/PP）和CGF/（FeSiAlp/PP）复合材料的拉伸强度（σb）分别为287.91 MPa和283.94 MPa。定期修复的CGF/（FeNip/PP）复合材料在50%Fmax的循环加载下的拉伸循环次数增加了两倍。受到分层破坏的CGF/（FeNip/PP）复合材料齿轮经微波修复后,其力学性能和静载扭转性能均能恢复到常规齿轮的指标。
王伟[3]（2021）在《木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性能与耐久性研究》文中研究表明木质纤维材料因其来源十分广泛、轻质、较高的比强度和比模量等优点而被广泛关注。木质纤维材料主要成分包括纤维素、木质素和半纤维素等,是一种比较理想的填充材料,有望部分替代合成纤维材料来增强聚合物,以弥补聚合物力学性能方面的不足。但是,木质纤维材料自身也存在一些不足,如易吸湿、性能差异大以及耐久性比合成纤维材料差等。因此,研究木质纤维材料增强聚合物复合材料的力学性能与耐久性十分必要,可为该类材料的工程设计与应用领域拓展提供参考。本文对木质短纤维增强聚丙烯复合材料力学性能、热稳定性能以及动态热力学性能进行了较为系统地研究,分析木质短纤维对聚丙烯基体的增强作用机理,并研究在温度、作用力速度、水分等加速材料老化的因素作用下复合材料力学性能的退化程度与退化机理。探索建立弯曲强度、储能模量随时间变化的主曲线,以预测复合材料的长期力学性能。具体研究内容如下:（1）木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备与测试表征。针对木质短纤维在聚丙烯中分散性较差以及木质短纤维与聚丙烯界面相容性差的问题,本文采用两步法（挤出-注塑）并使用马来酸酐-聚丙烯共聚物（MAPP）作为增容剂进行木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备:首先通过挤出成型的方法制备出木质短纤维含量较高（木质短纤维质量分数为70%）的木质短纤维/聚丙烯混合粒子,然后将木质短纤维/聚丙烯混合粒子、聚丙烯母粒和MAPP粒子按一定质量比混合均匀后喂入注塑机成型。最后对制备的复合材料试样进行力学性能（包括拉伸性能、弯曲性能、耐冲击性能）、热稳定性能（DSC、TGA）以及动态热力学性能（DMA）表征。结果显示木质短纤维能够显着提高聚丙烯基体的强度和刚度,而且复合材料的拉伸强度、杨氏模量、弯曲强度和弯曲模量分别与木质短纤维含量呈线性关系。具体地,拉伸强度和弯曲强度分别比聚丙烯最高增加58.75%和134.46%,杨氏模量和弯曲模量分别比聚丙烯最高增加197.47%和258.25%,证明了制备的复合材料质量比较稳定。但是,随木质短纤维材料含量增加,复合材料的耐冲击性能下降,复合材料的破坏模式由韧性破坏转为脆性破坏。综合考虑聚丙烯与木质短纤维/聚丙烯复合材料的熔融温度、结晶度、初始热降解温度等指标,发现所制备复合材料的热稳定性差异不大,当木质短纤维含量较高时,由于木质短纤维在聚丙烯基体的分散均匀性相对变差,导致界面有效传递应力的作用减弱,其热稳定性略有降低。动态力学分析表明,材料的储能模量随木质短纤维含量的增加而增加,这与静态力学测试结果相符。（2）在温度、弯曲应变率的作用下,复合材料的弯曲行为与长期力学性能。研究材料的长期力学性能,一般采用人工加速材料老化的方法。木质纤维材料增强聚合物复合材料作为一种聚合物基材料,其力学性能具有典型的粘弹性特征,主要受到外界环境温度、湿度和作用力速度等的影响。因此,可以通过改变温度和水分条件等加速材料老化的方法进行复合材料长期力学性能的研究。本文以聚丙烯和木质短纤维/聚丙烯复合材料的三点弯曲实验为例,探索与分析在温度、弯曲应变率的作用下,复合材料弯曲行为的变化与机理,发现弯曲强度与弯曲模量随弯曲应变率的增加而增加,随温度的升高而降低,而且温度越高,木质短纤维对聚丙烯基体的增强作用越显着。更重要的是,弯曲强度随弯曲应变率和温度的变化程度分别与弯曲模量随弯曲应变率和温度的变化程度保持比例关系。证明了时-温叠加原理对木质短纤维/聚丙烯复合材料在非线性粘弹区弯曲行为的适用性,并借助水平移动因子构建弯曲强度、储能模量随时间变化的主曲线,用以预测材料长期的静态和动态力学性能;借助Eyring关于速度过程的一般理论和Arrhenius方程,计算得到材料的活化体积和塑性变形活化能,其中计算得到的聚丙烯的塑性变形活化能数值接近聚丙烯的断键活化能;利用多频模式下的DMA测试结果计算出了材料的表观活化能,评估了材料的耐久性。（3）湿热条件下,材料的吸水行为与力学性能退化。研究聚丙烯和不同木质短纤维含量的复合材料在23°C、60°C、80°C下的吸水行为,通过材料的吸水曲线和数学方法证明了材料的吸水过程符合Fick扩散,或者材料的吸水过程以Fick扩散为主;基于材料吸水过程中的扩散类型和平衡含水率求得扩散系数,从吸水曲线和扩散系数上可以发现,吸水速率随木质短纤维含量的增加和温度的升高而增大,与前面研究报道的木质短纤维增强聚丙烯复合材料吸水过程中的扩散系数相比,本文所制备复合材料吸水过程中扩散系数较小,说明本文所采用的制备方法是可行的;基于现有的预测板材长期吸水行为的模型,求得材料的理论吸水曲线并与实验结果对比,发现使用理论模型的前六项级数可以较好的拟合实验结果,基于表示扩散系数与温度关系的Arrhenius方程型关系式求得其未知参数数值,并用以预测不同温度下的扩散系数;材料在湿热条件下达到有效吸水平衡后,材料的力学性能显着下降,其力学性能退化程度随着平衡含水量增加而增大,而且水分子对材料有明显的塑化作用,通过DMA测试发现,材料达到有效吸水平衡后,其损耗因子增大,界面有效传递应力的作用减弱。基于上述研究,本文揭示了木质短纤维对聚丙烯基体的增强作用机理,以及温度、弯曲应变率对木质短纤维/聚丙烯复合材料力学性能的作用规律与机理;证明了时-温叠加原理对木质短纤维/聚丙烯复合材料在非线性粘弹区弯曲行为的适用性;建立了能够预测材料长期力学性能的弯曲强度、储能模量随时间变化的主曲线;发现了木质短纤维/聚丙烯复合材料的吸水规律,并获得了该材料的吸水模型与扩散系数模型;探究了在湿热老化条件下材料力学性能退化与平衡含水量的关系以及力学性能退化机理。以上研究成果为木质短纤维/聚丙烯复合材料的设计与应用提供了必要的实验和理论支撑,为其他天然纤维增强聚合物复合材料的研究提供参考。
王小问[4]（2020）在《一种聚酰亚胺型玻璃纤维浸润剂在PEEK/GF复合材料中的应用》文中认为随着我国航天航空事业的飞速发展,复合材料因其轻质高强的特点,在飞行器制造中扮演着不可替代的角色,因此对于复合材料的改性,成为了近十几年来经久不衰的研究方向。聚醚醚酮因其优异的热性能、力学性能、耐溶剂性、绝缘性能以及生物相容性,在汽车工业、航空航天、机械化工、电子电路与医疗耗材领域均能够承担非常重要的角色。但与此同时,聚醚醚酮较为苛刻的加工温度与较为昂贵的价格,成为了制约它发展的因素。复合材料的界面,是指在复合材料中,基体相和增强相二者之间相互接触部位所存在的,是具有一定厚度与独特结构的新相。纵观近代复合材料中有关界面的研究的理论和实验结果,若基体树脂与加强相之间的结合较差,并且基体树脂与增强体的模量和强度差别较大的情况下,当复合材料受到外力作用时,会导致了两者之间的应力传递变差,使界面层承受较大程度的应力集中,复合材料易于发生破坏而失效。因此,对于复合材料的界面改性,是能够事半功倍的提高复合材料的机械性能的方法。目前,市售玻璃纤维表面的浸润剂以环氧型号浸润剂为主,而聚醚醚酮的加工温度高达380℃,不仅无法为纤维与树脂提供有效的界面结合,而且还会因为其分解产生小分子而对复合材料的内部造成缺陷。因此寻找一种耐高温的纤维浸润剂对于聚醚醚酮加工工业来说至关重要。本论文中首先选择了一种含有苯乙炔的热固性聚酰亚胺作为玻璃纤维浸润剂,对玻璃纤维进行表面涂覆,并探究了浸润剂分子量大小与主链基团对复合材料力学性能与界面结合的影响。我们发现,主链结构含有对甲基的分子结构的四聚体PI浸润剂能够为玻璃纤维与聚醚醚酮提供更为良好的界面结合,相比于裸纤聚醚醚酮复合材料,其拉伸性能能够提升29%;并且我们探究了该浸润剂的最佳使用含量,发现其质量分数为纤维质量的1%时,其力学性能能够到达最优;进一步的,我们在上述浸润剂中引入了以PEPA小分子接枝前后的埃洛石纳米管,来提高纤维与树脂基体的机械互锁。实验表明,纳米粒子的引入能够提高复合材料的综合力学性能,与此同时我们探究了埃洛石纳米管浓度对复合材料力性能的影响,发现埃洛石纳米管质量分数为5%时,复合材料的力学性能最好,并且在埃洛石纳米管表面接枝小分子能够更有效的将埃洛石纳米管结合在纤维表面,宏观表现为力学性能得到提升,其拉伸性能相比于裸纤提升了53%。
陈博[5]（2020）在《高性能热塑性上浆剂的制备和性能研究》文中研究表明碳纤维增强高性能热塑性树脂基复合材料（CFRTP）相比传统热固性复合材料具有高韧性、低成本、快速成型、二次加工、可回收利用等独特优势广泛,在航空航天、轨道交通等领域广泛应用。杂萘联苯共聚芳醚砜（PPBES）具有优异的耐热性能的同时还具有良好的溶解性能和加工流动性,是制备热塑性复合材料理想的基体。但是PPBES与目前主流的环氧树脂上浆剂相容性差,且成型温度不匹配,造成CF/PPBES复合材料界面粘结强度低,力学性能较差。所以亟需研制出适用于CF/PPBES复合材料的热塑性上浆剂。本文以“相似相容”原理为基础,以PPBES为主浆料分别制备了水分散乳液型和溶液型两类PPBES基热塑性上浆剂。确定转相乳化法制备乳液上浆剂的最佳工艺条件为:十八烷基三甲基氯化铵（STAC）作为乳化剂、乳化剂含量为主浆料18.75%,剪切速率为11000 r/min,乳化温度为室温,主浆料树脂数均分子量为5000 g/mol时,乳液上浆剂稳定性最好。溶液上浆剂使用了氯仿:NMP=2:8的混合溶剂作为上浆剂的溶剂,并使用阶段升温法去除溶剂。脱浆碳纤维经过乳液上浆后,表面O、N元素含量增多,表面能从37.95 mJ/m2增加到49.02 mJ/m2;SEM观察上浆剂最佳浓度为1.0%;CF/PPBES的弯曲强度和层间剪切强度分别提高了13.0%和9.4%;DMA结果显示复合材料的玻璃化转变温度提高了6oC,储能模量提高了45.7%。脱浆碳纤维经过溶液上浆后,表面O、N元素含量同样增加,表面能从37.95 mJ/m2增加到47.36 mJ/m2;CF/PPBES的弯曲强度和层间剪切强度分别提高了12.0%和11.1%;通过SEM观察表面形貌和力学性能测试结果,上浆剂最佳浓度为1.5%;DMA测试显示复合材料玻璃化温度提高9 oC,储能模量提高33.0%。通过SEM观察弯曲、层剪测试后的断面形貌,两种上浆剂均有效增加了复合材料界面粘结强度。
孙华[6]（2020）在《纤维增强原位聚合尼龙6树脂复合材料传递模塑成型的研究》文中进行了进一步梳理近几十年来,树脂基复合材料的生产与消耗量持续增长,年产量已达到千万吨。其中,相较于热固性树脂基复合材料,热塑性树脂基复合材料（TPCs）具有更高的韧性、良好的耐疲劳性、可焊性、生产过程的环保性及可回收性等独特的优势,因此,发展与应用热塑性复合材料成为当前树脂基复合材料的研究热点。其中树脂传递模塑（RTM）工艺可以通过调整纤维预制体的铺层设计来满足复合材料制品性能和结构的要求,然而,大多数热塑性树脂熔融状态下熔体的高黏度性使得其难以浸渍厚尺度的纤维增强体,成为RTM工艺成型高性能热塑性树脂复合材料的难点。本课题以尼龙6 （PA-6）的单体己内酰胺（CL）原位阴离子开环聚合反应为基础,采用热塑性树脂传递模塑成型（T-RTM）工艺,将低粘度的CL、催化剂和活化剂的混合熔体通过自制的树脂注射成型机注入到RTM模具内的玻纤增强体中,实现了对高纤维含量的纤维增强体的充分浸渍,从而制备出具有优异力学性能的玻纤增强热塑性树脂基复合材料（GFRTP）。主要研究内容如下:1、在前人研究的己内酰胺阴离子聚合PA-6合成工艺条件的基础上,针对玻纤布中的含水分使得己内酰胺阴离子聚合失活的问题,调整了活性料的组分配比,优选出了适合RTM成型工艺的APA-6配方体系;在前期课题组研究工作的基础上优化改进了适应该反应体系的T-RTM成型实验平台,并设计了真空辅助RTM模具;在恒压注射条件下,成功制备出GF/APA-6复合板材样品;2、建立了非线性瞬态传热和树脂反应动力学耦合模型,利用COMSOL有限元软件对RTM成型过程中的传热和反应过程进行了三维仿真模拟研究,分析了模具温度、注射温度和玻纤体积含量等关键工艺参数对复合板材内的温度场和反应转化率的影响;3、将反应混合物在纤维束内的流动视为多孔介质流,采用有限元体积法建立了 RTM成型过程中反应混合物浸渍纤维的理论模型,在恒压注射条件下,利用PAM-RTM有限元软件研究分析了注射温度、注射压力等参数对充填过程的浸渍时间、树脂流动分布的影响;4、实验研究了 RTM成型过程中注射温度、模具温度、纤维含量和注射方式等关键工艺参数对GF/APA-6复合材料热性能、力学性能和微观结构的影响,为GF/APA-6复合材料RTM工业化提供指导。
崔永辉[7]（2020）在《连续玻纤增强PLA复合材料3D打印技术研究》文中研究说明3D打印技术可以实现无需模具的个性化制造,使得整个加工过程变得更加灵活,为增强3D打印制品的使用性能以及拓宽该技术的应用领域,现如今很多学者将纤维作为增强体引入到3D打印技术中,但主要以短纤维为主,对连续纤维引入的研究比较少。本课题以聚乳酸为基体,连续玻纤为增强体,采用一种新的3D打印成型方法来制备连续玻纤增强聚乳酸复合材料。该成型方法是先通过熔融浸渍工艺制备连续玻纤预浸丝,然后将该预浸丝作为打印耗材用于FDM的3D打印设备中成型连续玻纤增强聚乳酸复合材料制品。主要研究工作如下:1、对应用于3D打印技术的复合材料耗材的制备方法进行研究,并对其打印原理及打印过程进行深入分析,探明了熔融浸渍的制丝工艺与FDM的3D打印技术的匹配性规律,并结合复合材料的打印效率以及微观形貌对该成型技术的可行性进行拓展研究,结果表明该技术可成功制备连续玻纤增强PLA复合材料,且成型产品的尺寸稳定、表面质量较好。2、针对连续玻纤预浸丝的打印特性,对与之相匹配的3D打印设备进行研究,探究了喷嘴直径以及喷嘴与打印件之间的接触面积对复合材料力学性能及表面质量的影响,优化了打印机的喷嘴结构。3、探究了连续玻纤预浸丝组分以及连续玻纤预浸丝的制备工艺对复合材料打印件性能的影响,主要包括玻纤含量、相容剂含量、浸渍模具包覆角、预浸丝的拉丝速度以及浸渍温度等因素对复合材料打印件力学性能、微观形貌、孔隙率等性能的影响。4、对连续玻纤预浸丝在3D打印过程中的打印层厚、打印温度、打印速度等工艺参数对复合材料打印件的力学性能、微观形貌、孔隙率、表面质量等性能的影响进行了实验探究与理论分析,确定了合理的预浸丝打印工艺。运用优化后的喷嘴结构、合适的预浸丝组分和合理的预浸丝制备工艺及打印工艺后,制备的连续玻纤增强聚乳酸复合材料制品具有优异的力学性能,纤维与树脂的界面结合良好,这也充分凸显了该打印技术在成型连续纤维增强热塑性复合材料方面的可行性,研究成果可以推动3D打印技术在高性能复合材料制造领域的发展与应用。
李锐[8]（2020）在《超声辅助纤维增强聚丙烯复合材料制备工艺研究》文中研究说明纤维增强热塑性复合材料凭借其耐蠕变、成型周期短、设备简单、成本低廉、易修复和可回收等优点,广泛应用于建筑、电子电器、交通运输和石油化工等领域。而如何进一步提高既定复合体系的力学性能,是纤维增强热塑性复合材料面临的重大难题。其突破口主要围绕预浸料的质量、界面的质量以及最终成型工艺三个方面,本文从预浸料和界面的质量展开研究。对于熔融浸渍工艺,主要问题是高粘度的热塑性树脂难以对纤维实现完全浸渍,且在浸渍的过程中纤维极容易发生断裂,浸渍程度和纤维断裂率在生产工艺中往往难以调和。本文以此问题入手,在弯曲流道式熔融浸渍模具上,施加超声用以辅助纤维增强热塑性复合材料浸渍程度,通过设计DOE实验对超声工艺参数（频率、功率、作用距离）进行了初步实验探究,对传递函数进行了分析,得到优化工艺参数超声频率20KHz,功率1000W,作用距离2mm时,此时孔隙率为3.72%,断裂率为2.67%。对比发现施加超声后,增加的浸渍程度比增加断裂率更高,即有利于提高浸渍质量。通过结合达西定律和超声场的声学规律,建立了相关的浸渍模型,并通过实验进行验证。结果表明:超声频率对孔隙率影响较小;超声功率越大、超声作用距离越小,纤维的浸渍程度越好。通过对浸渍过程中纤维的受力分析,采用Weibull分布函数来描述纤维的断裂情况和建模。结果表明:超声频率对断裂率影响较小;超声功率越大、超声作用距离越小,纤维的断裂率越高。最后研究了树脂基体和相容剂的工艺配方对复合材料性能的影响。对基体而言:黏度越低,越有利于浸渍和浸润过程的实现,Bx3920基体和纤维的界面结合情况最好,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度相比于ZSH复合体系,分别提高了 15.54%、8.69%、4.97%和4.5%。对相容剂而言:相容剂中MAH的有效接枝成分的官能团含量越高,界面结合越好,力学性能提升越高,拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度最高分别提升了 67.6%、63.2%、11.3%和 34.0%。
张文武[9]（2020）在《纤维增强热塑性复合材料模压成型与低速冲击性能研究》文中提出汽车轻量化是降低油耗和空气污染的有效途径之一,玻璃纤维编织聚丙烯复合材料（Glass fiber reinforced polypropylene composites,简称GF/PP）作为一种新型的先进轻质轻量化材料,集优异的力学性能和低廉的成本于一身,生产效率高,可以高效回收利用,在汽车上的应用范围十分广泛。GF/PP材料通过冲压成型工艺可以快速成型具有复杂轮廓的汽车零部件,具有生产效率高,一体化程度高等优点,已经成为各大汽车厂商竞相发展的新技术。虽然国际上已有针对玻璃纤维编织热塑性复合材料的成形性的初步研究,但是关于GF/PP材料力学表征的研究还不够全面,对其成形性能及失效准则的研究还比较缺乏。同时,GF/PP复合材料具有出色的韧性与抗冲击特性,当其作为覆盖件应用于车身上时不可避免地要遭遇碰撞冲击,目前关于GF/PP材料面外冲击响应的研究仍处于探索阶段,如何充分扩大材料在抵抗冲击载荷方面的优势对其在车身上的应用意义重大。受金属成形试验的启发,本文首先细致地对GF/PP进行了参数表征研究;然后通过开展GF/PP的胀形实验研究了其成型特性及失效模式,建立了相应的基于FLC（Forming limit curve,简称FLC）的材料失效准则;进一步通过面外低速冲击实验全面地研究了不同冲击条件对其变形模式及吸能特性的影响规律,然后通过GF/PP层合板胀形仿真验证了FLC准则的可靠性,最后通过将FLC准则引入低速冲击仿真中验证了FLC准则在实际低速冲击应用中的可行性。主要研究内容如下:（1）本文介绍了GF/PP材料预浸料及层合板的材料制备与成型工艺,然后对材料的基本力学与热力学性能进行了系统的表征,最后研究了GF/PP材料在不同温度下力学性能的变化规律。（2）本文建立了一种新颖的热塑性复合材料成型性能评价方法,提出了一种新型GF/PP胀形试件设计方法,通过对一系列不同尺寸的GF/PP试件进行胀形实验,分析了GF/PP在胀形过程中出现的失效模式及产生机制,建立了适应于评价GF/PP材料的破裂失效行为的成形极限曲线（FLC）。（3）本文分别制备了GF/PP和CF/PP（Carbon fiber reinforced polypropylene composites,简称CF/PP）层合板试件,对其进行了低速冲击实验。研究了冲击能量和材料层数对GF/PP和CF/PP两种材料的峰值力、吸能以及损伤模式等关键性能指标的影响规律。（4）为进一步推广FLC失效准则在GF/PP成型工艺中的应用,本文将FLC失效准则作为材料失效判据嵌入子程序中,对GF/PP胀形实验和低速冲击实验进行仿真分析,发现基于FLC失效准则的仿真结果与实验结果吻合度较高,表明采用同一种FLC失效准则来评估GF/PP的冲压胀形和低速冲击工况是可行的。综上,本文将纤维增强热塑性复合材料的变形历史与破坏机理有机的结合起来,进一步考虑了材料冲压性能评价与低速冲击性评价,建立了适合于评价纤维增强热塑性复合材料的成型极限评价准则,并成功的应用到了仿真之中,统一了GF/PP材料的成型与仿真准则,是纤维增强热塑复合材料在汽车上应用的一种新的尝试。
黄振强[10]（2020）在《阴离子聚合尼龙6及其复合材料的制备与研究》文中认为连续纤维增强热塑性复合材料（CFRT）现已被广泛应用于航空航天、交通运输、能源基建等各种领域,但由于制备难度大、生产成本高、价格昂贵,限制了其在中低端领域的规模化应用。而通过反应浸渍技术利用阴离子开环聚合尼龙6制备CFRT是目前制备CFRT的一种新途径,但是该技术在国内的研究及应用较国外相对滞后。本论文基于目前国内应用技术上的不足,以乙醇钠为引发剂,液化MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）为活化剂,采用双组分法进行了阴离子聚合尼龙6（APA6）及其连续玻纤织物增强APA6复合材料的制备与研究,主要工作内容如下。（1）本文第二章中,通过使用树脂凝胶试验仪和旋转黏度计对APA6聚合过程中的温度变化和黏度变化进行了监测,通过制备浇铸体并对其进行力学性能、DSC（差示扫描量热法）、单体转化率等测试进行了聚合结果的研究。对聚合过程的研究发现,随着引发剂-活化剂用量的增加、聚合温度的提高以及体系含水量的减少,聚合反应速率逐渐加快,最快148 s可完成聚合,最慢265 s完成聚合;体系黏度测试发现,体系黏度最快只需143 s可达到2500 m Pa?s,最慢需324s,并且聚合过程中体系在很长一段时间内黏度处于低于100 m Pa?s的低黏度平台期,在之后的30 s内黏度增长5倍,再经过十几秒增长到原来的25倍达到2500 mPa?s。对聚合结果研究发现,在不同的影响因素下制备的浇铸体,其拉伸强度均大于85 MP,弯曲强度大于95 MPa,弯曲模量大于3.2 GPa,力学性能变化幅度较小;此外,聚合物结晶度最低为42%,最高达52%,单体转化率达98%以上,结晶度与单体转化率均处于较高水平。除此之外,还对使用该引发剂-活化剂制备的活性料进行了储存稳定性测试,发现在不同存储时间的影响下,活性料的反应活性相同,力学性能除断裂伸长率之外都具有很好的稳定性。所以,通过本章研究发现,该引发剂-活化剂在使用中具有很好的稳定性,不仅能保持稳定的力学性能,还具有较好的抗水分敏感性,具备批量化、连续化、规模化生产APA6及其相关制品的优势。（2）论文第三章主要利用热塑性树脂传递模塑（T-RTM）工艺制备了玻纤织物增强的APA6复合材料,并获得了本实验中制备复合材料最佳的工艺参数。在第二章对APA6深入研究的基础上,选择了合适的聚合温度范围和引发剂-活化剂用量,通过改变复合材料聚合温度和玻纤布种类制备了不同的APA6复合材料,并对纤维含量、复合材料的力学性能、吸水性等进行了测试表征。研究发现,在160℃的聚合条件下,使用硅烷偶联剂处理的多轴向纤维布有助于获得高性能的复合材料,其纤维质量含量与体积含量分别达到72.3%和54.8%,吸湿量仅为3.6%,拉伸强度与弯曲强度分别达到400 MPa和448 MPa,并且吸湿后剩余弯曲强度达58%,复合材料力学性能最佳。
二、玻纤增强热塑性复合材料界面结晶行为研究进展（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、玻纤增强热塑性复合材料界面结晶行为研究进展（论文提纲范文）
（1）玻纤增强改性聚丙烯胶接及其层合板成型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 汽车轻量化材料 |
| 1.2.1 汽车轻量化材料及发展趋势 |
| 1.2.2 聚丙烯(PP)在汽车中的应用 |
| 1.3 复合材料连接技术 |
| 1.3.1 机械连接 |
| 1.3.2 胶接连接 |
| 1.3.3 混合连接 |
| 1.4 纤维金属层板(FMLs)及其成型技术 |
| 1.4.1 纤维金属层板的发展历史 |
| 1.4.2 纤维金属层板成型技术 |
| 1.4.3 国内外研究现状 |
| 1.5 本文选题依据和研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 MAPP胶接工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验方案与方法 |
| 2.2.1 材料选择与实验方案 |
| 2.2.2 PP单搭接试样制备 |
| 2.3 PP/GF单搭接拉伸剪切强度试验分析 |
| 2.3.1 PP/GF单搭接试件接头的热熔连接 |
| 2.3.2 PP单搭接试样接头的MAPP胶膜胶接 |
| 2.4 MAPP胶膜胶接异质材料 |
| 2.4.1 MAPP胶膜胶接4 种异质材料 |
| 2.4.2 MAPP胶膜与其它胶膜胶接性能对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 MAPP/GF层合板制备和成型工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与仪器设备 |
| 3.3 MAPP/GF层合板制备 |
| 3.3.1 MAPP/GF预浸单向带热性能分析 |
| 3.3.2 MAPP/GF层合板制备 |
| 3.3.3 准静态拉伸试样与三点弯曲试样制备 |
| 3.4 MAPP/GF层合板成型工艺优化 |
| 3.4.1 MAPP/GF层合板成型压力优化 |
| 3.4.2 MAPP/GF层合板成型温度优化 |
| 3.4.3 MAPP/GF预浸单向带的3 种不同铺层方式 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 MAPP/GF/AL纤维金属层板特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料选择与层板制备 |
| 4.2.1 金属材料的选择与表面处理 |
| 4.2.2 MAPP/GF/AL纤维金属层板制备 |
| 4.2.3 Ⅱ型断裂韧性端部缺口弯曲(ENF)试样制备 |
| 4.3 MAPP/GF/AL纤维金属层板力学特性 |
| 4.3.1 MAPP/GF/AL纤维金属层板拉伸行为失效模式 |
| 4.3.2 MAPP/GF/AL纤维金属层板弯曲行为失效模式 |
| 4.3.3 MAPP/GF/AL纤维金属层板Ⅱ型断裂韧性试验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）磁性热塑性纳米复合材料制备及其自修复特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 专用名词（Nomenclature) |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 自修复高分子材料概述 |
| 1.1.1 自修复材料的分类 |
| 1.1.2 自修复理论 |
| 1.1.3 实现修复基本条件 |
| 1.1.4 自修复效果的评价体系 |
| 1.2 自修复纳米复合材料 |
| 1.2.1 纳米粒子在自修复系统中的作用 |
| 1.2.2 磁性纳米粒子的应用现状 |
| 1.3 本文的研究思路 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 FeNi_p/PP纳米复合材料的设计与制备 |
| 2.1 自修复型FeNi_p/PP纳米复合材料的设计思路 |
| 2.2 FeNi纳米粉体的制备及表征 |
| 2.2.1 液相还原法制备FeNi合金纳米粉体 |
| 2.2.2 FeNi合金纳米粉体的性能分析 |
| 2.3 FeNi_p/PP纳米复合材料的制备及表征 |
| 2.3.1 多步骤分散工艺制备FeNip/PP纳米复合材料 |
| 2.3.2 FeNi_p/PP纳米复合材料的XRD分析 |
| 2.3.3 FeNi_p/PP纳米复合材料的热分析 |
| 2.3.4 FeNi_p/PP纳米复合材料的微观结构分析 |
| 2.4 FeNi_p/PP纳米复合材料的性能研究 |
| 2.4.1 FeNi_p/PP纳米复合材料的电磁特性 |
| 2.4.2 FeNi_p/PP纳米复合材料的力学性能 |
| 2.5 多步骤分散工艺制备金属粒子/聚合物复合材料 |
| 2.5.1 金属粒子/聚合物复合纤维 |
| 2.5.2 FeSiAlp/PP磁性复合纤维的制备 |
| 2.5.3 FeSiAlp/PP磁性纤维复合材料的应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 FeNip/PP纳米复合材料的界面结构研究 |
| 3.1 金属粒子/聚合物界面结合理论 |
| 3.2 FeNip/PP纳米复合材料的界面结构分析 |
| 3.3 界面结构对复合材料性能的影响 |
| 3.3.1 界面结构对复合材料电磁特性的作用 |
| 3.3.2 界面结构对复合材料力学性能的作用 |
| 3.3.3 界面结构对自修复特性的作用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 FeNip/PP纳米复合材料的自修复特性研究 |
| 4.1 自修复实验 |
| 4.1.1 自修复研究方法 |
| 4.1.2 微波修复技术 |
| 4.1.3 实验仪器 |
| 4.2 FeNip/PP纳米复合材料的微波损耗逾渗特性 |
| 4.3 FeNip/PP纳米复合材料的微波修复特性 |
| 4.3.1 微波场作用 |
| 4.3.2 微波修复后FeNip/PP纳米复合材料的力学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 磁性纳米粉体热塑性复合材料自修复机理研究 |
| 5.1 磁性纳米粉体热塑性复合材料自修复系统 |
| 5.2 磁热效应 |
| 5.2.1 磁热效应 |
| 5.2.2 微波磁热机制 |
| 5.2.3 高频感应磁热机制 |
| 5.2.4 微波热源和高频感应热源的对比 |
| 5.3 FeNi合金纳米粉体的磁热效应 |
| 5.3.1 铁磁性纳米粉体的磁热效应 |
| 5.3.2 粉体特性对复合材料磁热效应的影响 |
| 5.4 “熵耗尽”作用 |
| 5.4.1 纳米复合体系中熵和焓的作用 |
| 5.4.2 “熵耗尽”作用 |
| 5.5 分子链的扩散运动 |
| 5.5.1 高分子材料的损伤与愈合 |
| 5.5.2 高分子材料损伤愈合的热力学原理 |
| 5.5.3 分子链的扩散运动 |
| 5.6 FeNip/PP纳米复合材料在熵和焓作用下的自主修复过程 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 玻纤/PP复合材料自修复特性及其应用 |
| 6.1 自修复型纤维增强热塑性复合材料概述 |
| 6.1.1 纤维复合材料的疲劳损伤 |
| 6.1.2 自修复型纤维复合材料的研究现状 |
| 6.1.3 纤维增强热塑性复合材料的损伤自修复模式 |
| 6.2 自修复型CFRT层合板的设计及制备 |
| 6.2.1 自修复型CGF/PP复合材料层合板的设计 |
| 6.2.2 CGF/(MP/PP)复合材料层合板的制备工艺 |
| 6.3 CRFT层合板的自修复特性 |
| 6.4 CGF/(FeNip/PP)复合材料齿轮 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文工作与主要结论 |
| 7.2 本文特色与创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性能与耐久性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 木质短纤维增强聚合物复合材料概述 |
| 1.3 木质短纤维增强聚合物复合材料耐久性研究概况 |
| 1.4 纤维-聚合物界面表征方法研究进展 |
| 1.4.1 传统的纤维-聚合物界面表征方法 |
| 1.4.2 纤维-聚合物界面的现代表征技术 |
| 1.4.3 木质短纤维-聚合物界面表征方法 |
| 1.5 聚合物基复合材料的粘弹性与时-温叠加原理研究 |
| 1.5.1 聚合物基复合材料的粘弹性研究 |
| 1.5.2 聚合物基复合材料的时-温叠加原理研究 |
| 1.6 湿热作用下天然纤维-聚合物复合材料力学性能退化研究 |
| 1.6.1 聚合物基复合材料的吸湿机理 |
| 1.6.2 湿热环境对天然纤维复合材料力学性能的影响 |
| 1.7 论文的研究意义与研究内容 |
| 1.7.1 论文的研究意义 |
| 1.7.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备与测试 |
| 2.1 木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备 |
| 2.1.1 原料选择 |
| 2.1.2 木质短纤维/聚丙烯混合粒子的制备 |
| 2.1.3 木质短纤维/聚丙烯复合材料注塑成型 |
| 2.2 试验仪器与设备 |
| 2.3 木质短纤维/聚丙烯复合材料形态与结构表征 |
| 2.3.1 X射线衍射测试 |
| 2.3.2 木质短纤维/聚丙烯复合材料试样尺寸的测量 |
| 2.3.3 微观形貌SEM观察 |
| 2.4 木质短纤维/聚丙烯复合材料静态力学性能测试与表征 |
| 2.4.1 拉伸性能测试与表征 |
| 2.4.2 弯曲性能测试与表征 |
| 2.4.3 冲击性能测试与表征 |
| 2.5 木质短纤维/聚丙烯复合材料热稳定性与热力学性质表征 |
| 2.5.1 差示扫描量热法 |
| 2.5.2 热重分析 |
| 2.5.3 动态热机械分析 |
| 2.6 木质短纤维/聚丙烯复合材料的吸水试验 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性质与热稳定性研究 |
| 3.1 木质短纤维对聚丙烯结晶结构的影响 |
| 3.2 木质短纤维含量对复合材料力学行为的影响 |
| 3.2.1 木质短纤维含量与复合材料界面作用及拉伸性能的关系 |
| 3.2.2 木质短纤维含量对复合材料弯曲行为及破坏模式的影响 |
| 3.2.3 木质短纤维含量与复合材料韧性的关系 |
| 3.3 不同木质短纤维含量复合材料的热稳定性能研究 |
| 3.3.1 差示扫描量热分析 |
| 3.3.2 热重分析 |
| 3.3.3 动态热机械分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的弯曲行为与耐久性 |
| 4.1 温度和弯曲应变率对木质短纤维/聚丙烯复合材料弯曲性能的影响 |
| 4.1.1 弯曲应变率的影响 |
| 4.1.2 温度的影响 |
| 4.2 时-温叠加原理在材料非线性粘弹区的应用 |
| 4.2.1 时-温等效原理对材料非线性粘弹区弯曲行为的适用性 |
| 4.2.2 时-温叠加原理对材料非线性粘弹区弯曲强度的适用性 |
| 4.2.3 储能模量主曲线的构建 |
| 4.3 Arrhenius活化能与材料耐久性的评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的吸水和湿热老化行为 |
| 5.1 聚丙烯树脂和木质短纤维/聚丙烯复合材料吸水行为 |
| 5.1.1 材料的吸水过程描述 |
| 5.1.2 扩散速率的确定与吸水模型的构建 |
| 5.2 含水率对复合材料尺寸的影响 |
| 5.3 平衡含水率与复合材料力学性能的关系 |
| 5.3.1 平衡含水率对复合材料静态力学的影响 |
| 5.3.2 含水率对复合材料试样动态力学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）一种聚酰亚胺型玻璃纤维浸润剂在PEEK/GF复合材料中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 特种工程塑料 |
| 1.3 复合材料界面理论 |
| 1.4 玻璃纤维及其浸润剂 |
| 1.5 埃洛石纳米管 |
| 1.6 论文设计思想 |
| 第二章 浸润剂结构对MGF/PEEK复合材料界面性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料与来源 |
| 2.3 测试及表征方法 |
| 2.4 实验流程 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 浸润剂含量对MGF/PEEK复合材料界面性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验原料与来源 |
| 3.3 测试及表征方法 |
| 3.4 实验流程 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 浸润剂中引入HNT对 MGF/PEEK复合材料界面性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验原料及来源 |
| 4.3 测试及表征方法 |
| 4.4 实验流程 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学术成果 |
| 致谢 |
（5）高性能热塑性上浆剂的制备和性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 碳纤维及碳纤维增强复合材料 |
| 1.1.1 碳纤维概述 |
| 1.1.2 碳纤维增强树脂基复合材料概述 |
| 1.2 高性能热塑性树脂基复合材料 |
| 1.2.1 传统高性能热塑性树脂 |
| 1.2.2 新型含杂环耐高温、高性能热塑性树脂及其复合材料 |
| 1.3 复合材料的界面理论及界面类型 |
| 1.3.1 复合材料的界面理论 |
| 1.3.2 复合材料界面结合的类型 |
| 1.4 碳纤维上浆剂概述 |
| 1.4.1 碳纤维表面结构和表面处理 |
| 1.4.2 碳纤维上浆剂的作用 |
| 1.4.3 碳纤维上浆剂的分类 |
| 1.4.4 热塑性复合材料上浆剂的研究进展 |
| 1.5 本文研究目的和主要研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料和仪器设备 |
| 2.3 PPBES上浆剂的制备 |
| 2.3.1 PPBES乳液上浆剂的制备 |
| 2.3.2 PPBES溶液上浆剂的制备 |
| 2.4 CF/PPBES复合材料的制备 |
| 2.5 测试与表征方法 |
| 3 PPBES乳液上浆剂的性能研究 |
| 3.1 PPBES乳液上浆剂稳定性研究 |
| 3.1.1 乳化剂对乳液上浆剂稳定性的影响 |
| 3.1.2 乳化剂用量对乳液上浆剂稳定性的影响 |
| 3.1.3 乳化温度对乳液上浆剂稳定性的影响 |
| 3.1.4 搅拌速率对乳液上浆剂稳定性的影响 |
| 3.1.5 树脂分子量对乳液上浆剂稳定性的影响 |
| 3.1.6 PPBES乳液上浆剂的稳定性 |
| 3.2 PPBES乳液上浆剂对纤维表面元素组成和微观形貌的影响 |
| 3.2.1 PPBES乳液上浆剂对纤维表面元素组成的影响 |
| 3.2.2 PPBES乳液上浆剂对纤维浸润性的影响 |
| 3.2.3 PPBES乳液上浆剂对纤维表面微观形貌的影响 |
| 3.3 PPBES乳液上浆剂对复合材料性能的影响 |
| 3.3.1 CF/PPBES复合材料弯曲强度测试 |
| 3.3.2 CF/PPBES复合材料层间剪切强度ILSS测试 |
| 3.3.3 CF/PPBES复合材料断面形貌观察 |
| 3.3.4 CF/PPBES复合材料的DMA分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 PPBES溶液上浆剂的性能研究 |
| 4.1 溶剂的确定及去除工艺 |
| 4.2 PPBES溶液上浆剂对纤维表面元素组成和微观形貌的影响 |
| 4.2.1 PPBES溶液上浆剂对纤维表面元素组成的影响 |
| 4.2.2 PPBES溶液上浆剂对纤维浸润性的影响 |
| 4.2.3 PPBES溶液上浆剂对纤维表面微观形貌的影响 |
| 4.3 PPBES溶液上浆剂对复合材料性能的影响 |
| 4.3.1 CF/PPBES复合材料弯曲强度测试 |
| 4.3.2 CF/PPBES复合材料层间剪切强度ILSS测试 |
| 4.3.3 CF/PPBES复合材料断面形貌观察 |
| 4.3.4 CF/PPBES复合材料的DMA分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）纤维增强原位聚合尼龙6树脂复合材料传递模塑成型的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号和缩略词说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 热固性复合材料树脂传递模塑成型 |
| 1.3 热塑性复合材料树脂传递模塑成型 |
| 1.3.1 组合式RTM工艺 |
| 1.3.2 反应成型RTM工艺 |
| 1.3.2.1 反应成型RTM研究现状 |
| 1.3.2.2 己内酰胺(CL)阴离子聚合反应成型机理 |
| 1.3.2.3 己内酰胺阴离子聚合反应影响因素 |
| 1.3.2.4 己内酰胺阴离子聚合改性研究现状 |
| 1.3.2.5 GF/APA-6复合材料RTM成型工艺研究现状 |
| 1.4 树脂传递模塑成型中的模拟研究现状 |
| 1.4.1 充填过程模拟研究 |
| 1.4.2 传热-反应转化过程模拟研究 |
| 1.5 课题的研究意义、研究内容、可行性分析及创新点 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 可行性分析 |
| 1.5.4 创新点 |
| 第二章 GF/APA-6复合材料树脂基体配方体系的优化 |
| 2.1 实验材料及方法 |
| 2.1.1 原材料 |
| 2.1.2 玻璃纤维织物 |
| 2.1.3 APA-6树脂基体的制备 |
| 2.1.3.1 催化剂己内酰胺钠(C10)的制备 |
| 2.1.3.2 不同催化剂和活化剂配比制备APA-6基体 |
| 2.1.4 T-RTM成型实验平台的建立与GF/APA-6复合材料的制备 |
| 2.1.5 测试及表征 |
| 2.1.5.1 GF/APA-6复合材料的力学性能 |
| 2.1.5.2 反应混合物的实时温度 |
| 2.1.5.3 己内酰胺的反应转化率 |
| 2.1.5.4 GF/APA-6复合材料中树脂基体APA-6的熔点和结晶度 |
| 2.1.5.5 APA-6的黏均分子量 |
| 2.1.5.6 GF/APA-6复合材料的热稳定性能 |
| 2.1.5.7 GF/APA-6复合材料的热变形温度 |
| 2.1.5.8 GF/APA-6复合材料的微观形貌 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 GF/APA-6复合材料树脂基体配方配比的确定 |
| 2.2.2 GF/APA-6复合材料在补偿后的性能变化 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 T-RTM成型传热-反应过程的数值模拟 |
| 3.1 模型的建立 |
| 3.1.1 三维热传导模型 |
| 3.1.2 树脂反应动力学模型 |
| 3.1.3 热物理性能参数的确定 |
| 3.1.4 反应动力学参数的设定 |
| 3.2 有限元软件的设置 |
| 3.2.1 初始条件 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.2.3 软件设置 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 复合板材内不同位置的温度分布与反应转化率 |
| 3.3.2 模具温度对复合板材内温度场和单体反应转化率的影响 |
| 3.3.3 玻纤体积分数对温度场和反应转化率的影响 |
| 3.3.4 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 T-RTM成型流动充填过程的数值模拟 |
| 4.1 浸渍过程的物理模型 |
| 4.2 浸渍过程数学模型建立 |
| 4.2.1 控制方程 |
| 4.2.2 几何模型与边界条件 |
| 4.2.3 网格划分与求解方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 模型验证 |
| 4.3.2 模具温度对反应混合物流动充填的影响 |
| 4.3.3 注射压力对反应混合物流动充填的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 T-RTM法制备GF/APA-6复合材料工艺与性能研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 T-RTM成型工艺条件 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 注入方式和压力对GF/APA-6复合材料表观质量的影响 |
| 5.2.2 注射温度对GF/APA-6复合材料孔隙的影响 |
| 5.2.3 模具温度对GF/APA-6复合材料性能的影响 |
| 5.2.3.1 模具温度对复合材料基体APA-6结晶度和熔点的影响 |
| 5.2.3.2 模具温度对复合材料试样力学性能的影响 |
| 5.2.4 纤维含量对复合材料样品性能的影响 |
| 5.2.4.1 纤维含量对复合材料试样热变形温度和结晶度的影响 |
| 5.2.4.2 纤维含量对复合材料样品力学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 主要研究结论与待解决的问题 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 待解决的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（7）连续玻纤增强PLA复合材料3D打印技术研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 3D打印技术的研究进展 |
| 1.2.1 立体光固化成型技术 |
| 1.2.2 熔融沉积技术 |
| 1.2.3 选择性激光烧结技术 |
| 1.3 连续纤维增强热塑性复合材料成型方法的研究进展 |
| 1.3.1 自动铺放技术 |
| 1.3.2 拉挤成型技术 |
| 1.3.3 缠绕成型技术 |
| 1.3.4 热压成型技术 |
| 1.4 3D打印纤维增强热塑性复合材料 |
| 1.4.1 3D打印短纤维增强热塑性复合材料 |
| 1.4.2 3D打印连续纤维增强热塑性复合材料 |
| 1.4.2.1 两步法 |
| 1.4.2.2 一步法 |
| 1.4.3 3D打印连续纤维增强热塑性复合材料的界面改善 |
| 1.4.4 3D打印连续纤维增强热塑性复合材料的健康监测 |
| 1.4.5 3D打印连续纤维增强热塑性复合材料的工业化应用 |
| 1.5 研究计划部分 |
| 1.5.1 论文选题的立论、目的和意义 |
| 1.5.2 本课题的主要研究内容 |
| 1.5.3 本课题的创新之处 |
| 1.5.4 研究方案 |
| 1.5.4.1 研究技术路线 |
| 1.5.4.2 拟解决的关键问题 |
| 第二章 原料、设备及性能测试 |
| 2.1 实验原料与设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备及检测仪器 |
| 2.2 性能测试与表征 |
| 2.2.1 玻璃纤维质量分数测试 |
| 2.2.2 复合材料密度和孔隙率的计算 |
| 2.2.3 力学性能测试 |
| 2.2.4 断面微观形貌测试 |
| 2.2.5 复合材料的热重分析测试 |
| 第三章 连续玻纤预浸丝的制备与打印方法 |
| 3.1 连续玻纤预浸丝的制备 |
| 3.2 连续玻纤预浸丝的打印方法 |
| 3.2.1 复合材料成型原理及打印过程 |
| 3.2.2 打印效率对比 |
| 3.2.3 复合材料微观形貌 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 预浸丝对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 4.1 预浸丝组分对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 4.1.1 纤维含量对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 4.1.2 相容剂对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 4.2 浸渍工艺对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 4.2.1 包覆角对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 4.2.2 拉丝速度对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 4.2.3 浸渍温度对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 3D打印过程对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 5.1 打印机喷嘴结构对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 5.1.1 喷嘴直径对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 5.1.2 喷嘴接触面积对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 5.2 3D打印工艺参数对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 5.2.1 打印层厚对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 5.2.2 打印温度对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 5.2.3 打印速度对CGF/PLA复合材料性能的影响 |
| 5.3 3D打印制品的性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续有待解决的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及论文发表 |
| 导师及作者简介 |
| 附件 |
（8）超声辅助纤维增强聚丙烯复合材料制备工艺研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 纤维增强热塑性复合材料成型技术 |
| 1.2.1 连续纤维增强热塑性预浸料制备技术 |
| 1.2.2 纤维增强热塑性复合材料制造技术 |
| 1.3 功率超声在复合材料中的应用 |
| 1.3.1 功率超声概述 |
| 1.3.2 超声场的作用 |
| 1.3.3 超声对复合材料的影响 |
| 1.4 纤维增强热塑性复合材料的界面研究 |
| 1.4.1 界面效应及形成条件 |
| 1.4.2 界面层的作用机理 |
| 1.4.3 界面结合强度的表征 |
| 1.4.4 纤维增强热塑性复合材料的界面改性 |
| 1.5 本课题研究内容及意义 |
| 第二章 超声工艺参数对纤维增强聚丙烯复合材料浸渍过程的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验及表征方法 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 实验方法及表征 |
| 2.3 超声辅助工艺的实验结果 |
| 2.3.1 超声辅助工艺对孔隙率的影响 |
| 2.3.2 超声工艺对断裂率的影响 |
| 2.4 超声工艺参数优化 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超声辅助纤维增强聚丙烯复合材料的浸渍模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超声对熔体压力的影响 |
| 3.3 超声对熔体黏度的影响 |
| 3.4 浸渍模型验证 |
| 3.5 浸渍模型分析 |
| 3.5.1 超声工艺参数对浸渍程度的影响 |
| 3.5.2 振幅杆尺寸对浸渍程度的影响 |
| 3.5.3 牵引速度对浸渍程度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 超声辅助纤维增强聚丙烯复合材料的断裂模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超声断裂率模型 |
| 4.2.1 超声对断裂率的影响 |
| 4.2.2 初始断裂率的测量 |
| 4.2.3 Weibull参数的计算 |
| 4.3 断裂模型验证 |
| 4.4 断裂模型分析 |
| 4.4.1 超声工艺参数对断裂率的影响 |
| 4.4.2 振幅杆尺寸对断裂率的影响 |
| 4.4.3 牵引速度对断裂率的影响 |
| 4.5 超声浸渍和断裂模型优化分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 玻璃纤维增强聚丙烯复合材料界面性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验及表征 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 实验方法及表征 |
| 5.3 树脂基体对玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响 |
| 5.3.1 树脂基体对界面性能的影响 |
| 5.3.2 树脂基体对力学性能的影响 |
| 5.4 相容剂对玻纤增强聚丙烯复合材料性能的影响 |
| 5.4.1 相容剂的红外分析 |
| 5.4.2 预浸料的SEM形态分析 |
| 5.4.3 预浸料的DMTA分析 |
| 5.4.4 相容剂对力学性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 有待进一步解决问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果和发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（9）纤维增强热塑性复合材料模压成型与低速冲击性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状 |
| 1.2.1 热塑性复合材料概述 |
| 1.2.2 热塑性复合材料成型实验研究 |
| 1.2.3 热塑性复合材料低速冲击性能研究 |
| 1.2.4 热塑性复合材料数值模拟研究 |
| 1.3 本文的研究思路与主要内容 |
| 1.4 本文的特色与创新性工作 |
| 第2章 GF/PP材料综合力学性能测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 GF/PP材料成型工艺与基体热力学测试 |
| 2.2.1 材料制备与成型工艺 |
| 2.2.2 聚丙烯基体热力学性能测试 |
| 2.3 GF/PP材料层合板基础力学性能测试 |
| 2.3.1 单轴拉伸性能测试 |
| 2.3.2 面内剪切性能测试 |
| 2.3.3 压缩性能测试 |
| 2.4 GF/PP材料不同温度下拉伸性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 GF/PP材料冲压成型实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试件准备与实验介绍 |
| 3.2.1 试样设计 |
| 3.2.2 冲压试验设备 |
| 3.3 变形和失效模式分析 |
| 3.3.1 典型失效模式介绍 |
| 3.3.2 试件失效模式的对比分析 |
| 3.4 成形极限图的建立与对比分析 |
| 3.4.1 沙漏型试件成形极限图的建立 |
| 3.4.2 开槽型试件成形极限图的建立 |
| 3.4.3 试件变形历程与对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 GF/PP与CF/PP材料低速冲击性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试件准备与实验介绍 |
| 4.2.1 试件制备 |
| 4.2.2 实验设计 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.3.1 低速冲击表面失效形貌对比分析 |
| 4.3.2 低速冲击载荷-位移响应分析 |
| 4.3.3 低速冲击吸能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 GF/PP材料有限元分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 本构模型介绍 |
| 5.3 半球冲压胀形实验有限元模拟 |
| 5.3.1 冲压胀形模型的建立 |
| 5.3.2 O/B200-N试件有限元仿真结果 |
| 5.3.3 O/B100-N有限元仿真结果 |
| 5.3.4 O/B40-N有限元仿真结果 |
| 5.4 低速冲击实验有限元模拟 |
| 5.4.1 低速冲击实验模型的建立 |
| 5.4.2 仿真与实验结果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）阴离子聚合尼龙6及其复合材料的制备与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 热塑性复合材料 |
| 1.3 热塑性复合材料及其工艺应用 |
| 1.3.1 短纤维增强热塑性复合材料 |
| 1.3.2 长纤维增强热塑性复合材料 |
| 1.3.3 连续纤维增强热塑性复合材料 |
| 1.4 阴离子聚合尼龙6及其复合材料 |
| 1.4.1 研究背景 |
| 1.4.2 国内外研究进展 |
| 1.5 本论文研究目的与内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 不同条件下APA6浇铸体的制备 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 APA6反应活性料的制备及使用 |
| 2.2.4 聚合过程和结果的测试及表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同引发剂-活化剂用量对聚合过程和结果的影响 |
| 2.3.2 不同聚合温度对聚合过程和结果的影响 |
| 2.3.3 不同水分含量对聚合过程和结果的影响 |
| 2.3.4 不同存储时间对聚合过程和结果的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 玻纤织物增强APA6复合材料的制备 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 连续纤维织物增强APA6复合材料的制备方法 |
| 3.2.4 测试表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同聚合温度对复合材料的影响 |
| 3.3.2 不同纤维布对APA6复合材料性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
四、玻纤增强热塑性复合材料界面结晶行为研究进展（论文参考文献）
- [1]玻纤增强改性聚丙烯胶接及其层合板成型研究[D]. 刘帅. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]磁性热塑性纳米复合材料制备及其自修复特性研究[D]. 白茹茹. 南昌大学, 2021(02)
- [3]木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性能与耐久性研究[D]. 王伟. 东华大学, 2021(01)
- [4]一种聚酰亚胺型玻璃纤维浸润剂在PEEK/GF复合材料中的应用[D]. 王小问. 吉林大学, 2020(01)
- [5]高性能热塑性上浆剂的制备和性能研究[D]. 陈博. 大连理工大学, 2020(02)
- [6]纤维增强原位聚合尼龙6树脂复合材料传递模塑成型的研究[D]. 孙华. 北京化工大学, 2020(02)
- [7]连续玻纤增强PLA复合材料3D打印技术研究[D]. 崔永辉. 北京化工大学, 2020(02)
- [8]超声辅助纤维增强聚丙烯复合材料制备工艺研究[D]. 李锐. 北京化工大学, 2020(02)
- [9]纤维增强热塑性复合材料模压成型与低速冲击性能研究[D]. 张文武. 湖南大学, 2020(08)
- [10]阴离子聚合尼龙6及其复合材料的制备与研究[D]. 黄振强. 中北大学, 2020(02)