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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
殷晓康 邓承杰 尚亚期 朱鹏飞
针对现有无损检测教学中非金属实验缺失问题,以玻璃纤维增强材料板材缺陷检测为典型应用场景,开发了基于STM32的玻纤增强复合材料(GFRP)缺陷无损检测与成像系统。系统由无损检测仪、共面电容探头和Web服务器三部分组成。检测仪利用电容成像方法检出缺陷,以特征幅值和相位实时表征缺陷状态,并通过Wi-Fi实现与服务器的数据交互。缺陷二维与三维成像图形及原始数据可经网页访问远程获取。测试结果表明,系统可对GFRP板材缺陷进行快速检测,独立的功能模块提高了系统的拓展性,有助于学生进行创新设计与二次开发,兼具实验教学与现场应用价值。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张双保 赵立 鲍甫成 周海滨 王宏棣
该文报导了以三倍体毛白杨木质纤维为主要原料 ,玻璃纤维为增强材料 ,胶粘剂采用BN - 1号PF树脂 ,根据材料的混杂比、混杂界面数、铺装顺序等参数 ,设计并研制出二种组合形式的玻璃纤维增强木质 (纤维 )复合材料 ,并对其复合工艺进行系统研究 .结果表明 :玻璃纤维与人工林木材———三倍体毛白杨复合 ,只要采用适当的工艺 ,制备出的复合材料其性能可以达到或超过欧共体定向结构板 (PrEN30 0 - 94OSB 4)的标准要求 ,可作为工程结构材料 .
关键词：
玻璃纤维 木质复合材料 三倍体毛白杨
[期刊] 林业科学
[作者]
王海刚 张京发 王伟宏 王清文
木塑复合材料属于生物质复合材料的范畴，是一种无毒、可循环利用的环境友好型材料，从２０世纪末开始到现在经历了２０多年的高速产业化发展。但木塑复合材料力学性能偏低，特别是韧性差，导致应用领域偏窄，是目前制约木塑复合材料发展的主要因素之一。众多研究表明，将纤维添加到木塑复合材料中形成多元结构复合材料，可提高木塑复合材料的力学性能。本文概述了纤维增强木塑复合材料的研究现状，按天然纤维素纤维、合成纤维、非金属纤维、金属纤维４大类归纳了常用作增强复合材料的纤维，综述了采用玻璃纤维、矿物质纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和天然纤维素纤维等增强木塑复合材料的制备方法和增强效果。结果表明，不同种．．．
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
黄琴琴 李新功 吴义强 郑霞
【目的】木纤维增强石膏基复合材料的耐水性和韧性较差，限制了其在建筑领域进一步的发展，针对此材料上述2种缺点开展木纤维增强石膏基复合材料的耐水增韧改性研究，扩展石膏基复合材料的应用领域，提高其经济效益。【方法】以硅酸盐水泥为无机改性剂、聚乙烯醇溶液(PVA)为增韧剂，探究两者协同对木纤维增强石膏基复合材料力学性能和耐水性能的影响，通过X-射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的微观结构进行了表征。【结果】硅酸盐水泥和PVA在复合材料中产生了协同作用，可以弥补单掺水泥强度低和单掺PVA耐水性差的缺点。复合材料抗折强度和抗压强度分别为5.56和10.01 MPa，较改性前分别提升了40%和63%,2 h吸水率和24 h吸水率分别为19.83%和20.14%，比改性前分别降低了10.17%和11.97%，软化系数提高了0.4。XRD、FT-IR、SEM结果显示水泥与石膏的水化反应产生了钙钒石和硅酸钙凝胶等水化物，水化物填充水泥石膏基体。孔结构分析结果显示，水泥和PVA的加入降低了复合材料的孔隙率，减少超大孔的出现，复合材料的耐水性和力学性能得到提升。【结论】硅酸盐水泥的加入使复合材料内部水化反应受到影响，导致复合材料的力学强度受到影响。加入PVA后的复合材料内部物质连接紧密，提高了复合材料的力学性能，但是耐水性较差。硅酸盐水泥和PVA协同能提高复合材料的力学性能和耐水性能，弥补了单掺硅酸盐水泥复合材料力学下降和单掺PVA复合材料耐水性差的缺点。
[期刊] 林业科学
[作者]
陈礼辉 黄祖泰 詹怀宇
本文研究了木片热磨机械浆 (TMP)增强尼龙复合材料的力学性能、热学性能、加工性能。用多元统计分析中的主成分分析法优化设计木片热磨机械浆增强尼龙复合材料 ,合理地确定多项性能兼优的最佳纤维含量。分析了复合材料的界面改性及其微观结构。在木片热磨机械浆与尼龙复合材料复合时加入具有线型结构的羧化聚合物偶联剂 ,会形成氢键结合 ,可提高木片热磨机械浆与尼龙之间的相容性 ,产生良好的界面粘合作用。
关键词：
木片热磨机械浆 尼龙 复合材料 偶联剂
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘升 甘晓龙 袁清 胡海江 张俊
该文针对高铝锌基复合材料使役工况，设计了摩擦磨损实验装置，包括装置的结构设计、温度场模型设计等，并进行了摩擦磨损温度测试和温度场确定。所提出的确定试样干摩擦面温度场的方法，涉及机械设计、材料科学基础和计算机模拟编程等多学科知识。实验结果表明，该方法具有较好的通用性，测试数据可靠，是对材料科学与工程专业实验教学一种新的探索和实践。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
迟静 李敏 李志超 吴杰
设计了增材制造NbC增强金属基复合材料（MMCs）的综合教学实验。采用等离子增材制造技术，制备了原位NbC增强MMCs，借助XRD、SEM、EDS等表征手段，探究了NbC的原位生成量与含量变化对MMCs组织细化、硬度和耐摩擦磨损性能的影响及其增强机理。将先进绿色制造技术的研究前沿引入实验教学，有助于培养学生的专业实验技能、科学研究素养和创新兴趣。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
张伏 杨欣 佟金
纤维增强塑料复合材料是材料科学的一个重要分支,以其优异的性能及增强结构在社会各领域得到 了越来越广泛的应用。在先进复合材料中,目前最常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维、植物纤维、有机纤维、混 杂纤维。概述了纤维增强塑料复合材料的现状及其应用情况,总结并论述了其发展趋势。
关键词：
纤维 增强材料 增强结构 纤维增强塑料
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
吉政甲 靳洪允 骆晚玥 周可可 侯书恩 解国新
摩擦材料是汽车、航空等领域的关键制动材料,为了提高摩擦性能的有效性和稳定性,该文采用定速式摩擦磨损试验机研究了造粒氧化锆对摩擦材料摩擦磨损性能的影响,采用偏好指数选择(preference selection index, PSI)法进行了综合摩擦学性能优化,结果表明:当造粒氧化锆质量分数为10%时,复合材料的综合摩擦学性能最优,摩擦系数达到0.49。综合考察了磨损率、摩擦系数、恢复率、衰退率、稳定系数、摩擦波动和变化系数等因素在衰退和恢复测试过程中的变化规律,并通过对磨损表面的观察分析了造粒氧化锆增强复合材料的摩擦磨损机理,证明了稳定接触区的形成有利于获得优异摩擦系数和低磨损率。
[期刊] 林业科学
[作者]
安胜男 马晓军 朱礼智
【目的】通过木粉纤维增强生物塑料聚3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯(P34HB),为生物复合材料的理论研究和生物可降解塑料的广泛应用提供科学依据和理论支持。【方法】以毛白杨木粉和P34HB为原料,采用共混热压法制备P34HB/木粉生物复合材料,基于电子扫描显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、傅里叶红外光谱(FTIR)、动态热机械分析(DMA)和力学性能分析等手段对其结构和性能进行表征。【结果】随着木粉含量增加,生物复合材料的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度先增加后减小,冲击强度逐渐下降,拉伸强度、弹性模量和杨氏模量分别增加89%、59%和103%,储能模量E′逐渐增加,tanδ峰值先下降后上升。生物复合材料的高频率模量大于低频率模量,动刚度比静刚度好。相比P34HB,生物复合材料的热分解区间变宽,热解速率变慢,热解剩余质量增加。【结论】随着木粉含量增加,P34HB分子链运动受阻,生物复合材料的储能模量和脆性增大;同时,木粉纤维的成核作用诱导P34HB形成结晶度高、层状结构发达的横晶层,木粉与P34HB之间界面结合力增强,力学性能和热稳定性明显提高。综合考虑,P34HB/木粉生物复合材料的最佳木粉加入量为50%。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
何霄 袁光明 肖罗喜
将改性分散后的纳米CaCO3加入到木粉和木纤维中,通过添加脲醛树脂,组胚,热压成型,制得木质基-纳米CaCO3复合材料,利用激光粒度仪、FTIR及XRD表征,并进行力学性能测试与分析。实验表明:经过改性后的纳米CaCO3粒径变小,改性剂可以成功吸附于纳米CaCO3表面,当添加纳米CaCO3质量分数为7%时,木质基复合材料力学性能提高量最大;其静曲强度、弹性模量及内结合强度分别为29.08 MPa、5 686 MPa和0.72M Pa,分别提高了31%,97%,50%。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郭威 张震 余圣 赵觅 吕书林 吴树森
针对材料成形实验教学中内生增强复合材料的制备工艺设计困难问题，该文以具备较好非晶形成能力的Mg_(65)Cu_(7.5)Ni_(7.5)Zn_5Ag_5Y_(10 )(at.%)为基体，基于选择性相溶解法在非晶基体中成功引入原位自生B2-Ni Ti相。利用电弧熔炼制备Ni-Ti-Cu-Y预合金，通过成分设计使其析出B2-Ni Ti相，再将上述预合金浸入剩余元素（Mg,Zn,Ag）组成的熔体中。预合金中除B2-Ni Ti相以外的其他组成相会选择性溶解进入熔体中，组成Mg-Cu-Ni-Zn-Ag-Y熔体，B2-Ni Ti相分布其中。通过预先成分配比设计，使熔体成分与目标成分接近，具备较好的非晶形成能力。通过快速冷却制备得到原位自生B2-Ni Ti相增强镁基非晶复合材料。B2-Ni Ti形状记忆相在应力加载时会发生马氏体相变吸收能量，并阻碍主剪切带快速扩展，提高复合材料室温强韧性。复合材料断裂强度超过1 GPa，断裂应变为5.6%，屈服强度为730 MPa，塑性应变为4.6%，综合力学性能优于所选用的非晶基体合金。该工艺可适用于多种内生增强复合材料制备，为材料设计及组织性能表征实验教学提供了很好的范例。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
周吓星 黄舒晟 陈礼辉 林巧佳
研究了竹粉用量和马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)、硅烷(KH570)、钛酸酯(DN301)和铝锆(TL-4)偶联剂对竹粉增强聚丙烯发泡复合材料吸水性和表面润湿性的影响,材料表面的动态润湿性采用数学模型表征.结果表明,竹粉用量的增加会提高材料的吸水性和润湿性;偶联剂的加入会提高材料润湿性、降低其吸水性,且MAPP改善效果最佳,其次是KH570和TL-4,最后是DN301;竹粉用量为50份,未加偶联剂,1080 h后材料的吸水率为7.655%,添加偶联剂后,吸水率降低到1.646%-2.112%,竹粉用量为90份时,吸水率又增加到3.42%;竹粉用量为10-90份时,蒸馏水和甘油在材料表面的接触角衰...
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
王文慧 王胜 刘帅 周建宇 张峻硕 袁芳 桑敏 龚兴龙
个人安全防护在日常生活中一直扮演着重要的角色。开发具有增强抗冲击和优异热性能的先进功能安全防护复合材料将是防护服的重大发展。因此，通过将短凯夫拉纤维（KFs）引入到剪切变硬弹性体（SSE）中制备了凯夫拉纤维增强聚合物(KFRP)。具有15 wt%KFs的KFRP(KFRP-15%)的储能模量随剪切频率由0.1 Hz到100 Hz从222.8 kPa增加到830.8 kPa。垂直型KFRP-15%相比SSE具有更高的抗拉强度（2.65 MPa）和断裂韧性(11.95 kJ/m~2)，表现出更强的抗撕裂性。另外，KFRP-15%具有优异的抗冲击性能，它可以将锤头冲击力从1.74 kN耗散到0.56 kN，且在10次连续冲击后仍然保持完好。进一步，KFRP-15%也具有优异的抗刺性能。此外，KFRP-15%还表现出改善的传热性能、阻燃和抑烟能力。最后，集防护、散热和阻燃一体的基于KFRP-15%的护腕被成功制备。
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