摘要：玻璃纤维增强高性能热塑性复合材料具有抗冲击损伤、高韧性、耐电化学腐蚀、低成本等优点,近年来在民航客机、军用运输机等航空领域得到了应用和发展。文中首先概述了目前国外玻璃纤维增强高性能热塑性复合材料在航空领域的应用实例,并分析了国内从原料到复合材料制造技术之间存在的差距。对比了国内制备的HS6高强玻璃纤维增强聚芳醚酮热塑性预浸料同国外同类型S2/PEEK预浸料的表观质量和力学性能。通过对比发现,国产预浸料的浸渍质量和力学性能跟国外仍有一定的差距,需对预浸料的制备工艺做进一步探索改善。

摘要：针刺密度、针刺深度等针刺工艺会对纤维针刺预制体的性能造成显著影响。本文通过有限元分析方法,利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,建立了玄武岩纤维针刺预制体的代表性体积单元(RVE)。研究了针刺深度和针刺密度对玄武岩纤维针刺预制体层间力学和热导率的影响,并结合实验结果分析了其影响机制。结果表明,不同纤维网胎层间主要依靠针刺纤维进行结合,增加针刺密度和针刺深度均可提高针刺预制体的剪切性能,但提高针刺密度的效果比提高针刺深度的效果更加明显。当沿针刺预制体z轴方向施加温度梯度时,热流矢量主要集中于针刺纤维中,且当增加针刺深度时上述现象更加明显。因此,增加针刺深度不利于针刺预制体的防热性能。

摘要：建立了不同缝合密度、不同粗细缝线的碳纤维缎纹增强复合材料三维有限元模型,分别预报了缝线植入处基布全部损伤和部分损伤2种状况的面内弹性模量,并进行了实验验证。结果表明:随着缝合密度增加,复合材料的面内弹性模量降低,最大降低幅度约为44%,泊松比影响很小。较粗的缝线使得复合材料的拉伸剪切弹性模量降低,较细的缝线对面内弹性模量影响较小。与未缝合相比,不同直径的缝线的模量变化在9.6%之内。实验结果与有限元预报的规律一致。

摘要：以碳纤维单向布/网胎针刺织物为增强体,以树脂为基体,制备碳纤维复合材料,探究针刺密度、针刺深度对其力学性能的影响。结果表明:拉伸性能随着针刺密度、针刺深度的增加,呈下降趋势,层间剪切性能呈先增后减趋势;针刺深度对拉伸性能、层间剪切性能影响比针刺密度的大;单向布/网胎叠层针刺复合材料在针刺密度25刺/cm2,针刺深度13 mm工艺参数下具有较优的综合力学性能,其面内拉伸性能为493 MPa,层间剪切性能为30 MPa。

摘要：研究了不同缝合间距和不同碳布对碳/碳缝合复合材料力学性能的影响。结果表明:在相同缝合间距下,缝合预制体的单元层厚度越薄,其碳/碳复合材料的综合性能越优异,且相比单元层性能,单元层厚度对其碳/碳复合材料的性能影响更显著;随着缝合间距变小,碳/碳复合材料拉伸强度整体呈现下降趋势,且降低幅度均增大,弯曲强度和层间强度呈现增加趋势,且增加幅度均增大。

摘要：为了探究缝合工艺参数对大厚度缝合复合材料层间性能的影响,采用改进的锁式缝合技术结合真空辅助树脂灌注成型工艺(VARI)制备了缝合复合材料试样。使用万能材料试验机测试了缝合间距和预制分层位置对其层间拉伸性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)表征了试样失效后的断面形貌。结果表明,缝合间距为5mm×5mm,预制分层位置在17.5mm厚度处时,试样的层间拉伸性能最佳。缝合复合材料的层间断裂模式主要表现为缝合线从基体抽出后断裂、缝合线在基体内直接断裂和缝合线层间直接断裂。

摘要：以石油基中间相沥青为原料制备高性能沥青炭纤维,重点探究预氧化过程中升温速率对中间相沥青炭纤维结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜、电子探针显微分析仪、纤维强伸度仪等分析手段研究了不同氧化速率下纤维的微观形貌、氧含量及分布、力学和导热性能。结果表明:随着氧化速率从0.5℃/min增大到1.3℃/min,石墨纤维均呈现大角度劈裂,热导率和拉伸强度出现先增大后减小的趋势。氧化速率越慢,中间相沥青纤维横截面上的氧含量分布越均匀,更容易获得综合性能更高的纤维。但是,过度氧化会导致沥青分子的氧化分解,从而降低纤维的热导率和拉伸强度。在0.7℃/min氧化速率下纤维皮芯结构效应最弱,石墨纤维性能最佳,热导率及拉伸强度分别为1029 W/(m·K)和3.09 GPa。

摘要：将具有优良电磁性能的铁磁微丝引入石英纤维织制的平纹组织纺织结构中,形成特殊排布的二维机织复合材料。通过调整铁磁微丝在平纹结构中的循环间距和循环长度,对复合材料的电磁屏蔽性能进行探究,分析其电磁屏蔽机制。结果表明,在8.2~12.4 GHz的电磁频率范围内,这种材料的电磁屏蔽以吸波机制为主。3种不同铁磁微丝循环长度复合材料中,当循环长度为0.80 mm,电磁频率为11.7 GHz时,材料的电磁屏蔽性能最好,电磁屏蔽效能达46.2 dB。3种不同铁磁微丝循环间距复合材料中,当循环间距为2.0 mm,电磁频率为12.3 GHz时,材料的电磁屏蔽性能最好,电磁屏蔽效能达33.2 dB。以电磁波吸收机制为主的含铁磁微丝复合材料可以减少因电磁波反射而造成的二次污染,在航空航天、军事和民用等领域具有巨大的应用潜力。