作为一种热塑性高分子材料，pCBT可与多种增强相组成性能优良的复合材料。本书全面系统介绍了pCBT基复合材料的力学性能及其改性影响的相关研究成果，主要内容包括：绪论、CBT的聚合过程及聚合产物的性能分析、不同改性方式对pCBT基体的热学性能和力学性能的影响、纳米改性对GF/pCBT复合材料在不同环境下力学性能的影响、纳米改性对SMA/环氧树脂复合材料界面黏接强度的影响、GF/pCBT复合材料的液体成型工艺及连接方法研究、混杂改性对GF/pCBT复合材料在低速冲击载荷下的影响。
样章试读
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前言
第1章 绪论 1
1.1 热固性及热塑性复合材料的特点 2
1.1.1 复合材料的分类 2
1.1.2 热固性复合材料 3
1.1.3 热塑性复合材料 3
1.1.4 复合材料的老化、冲击问题概述 12
1.2 复合材料的改性 13
1.2.1 复合材料的物理化学改性 13
1.2.2 复合材料的混杂改性 14
1.3 CBT基体的研究 16
1.3.1 CBT的合成和应用 16
1.3.2 CBT的分类 17
1.3.3 CBT的反应加工 19
1.3.4 催化剂体系的选择 23
1.3.5 pCBT树脂的力学性能 23
1.3.6 纳米改性CBT树脂复合材料的研究 24
1.4 纤维增强CBT树脂基复合材料的研究 25
1.4.1 工艺研究 25
1.4.2 纤维增强pCBT树脂基复合材料静力学研究 26
1.4.3 纤维增强CBT树脂基复合材料动力学研究 27
1.5 复合材料黏接概述 27
1.5.1 复合材料黏接的特点 27
1.5.2 复合材料黏接接头设计原则 28
1.5.3 复合材料黏接接头有限元分析研究概况 30
第2章 CBT的聚合过程及聚合产物的性能分析 32
2.1 CBT聚合反应中熔体的流动 32
2.1.1 CBT聚合物熔体的流变测试原理 32
2.1.2 CBT聚合反应的流变试验 35
2.1.3 CBT聚合过程中黏度的变化 36
2.2 pCBT树脂的热分析 38
2.2.1 pCBT树脂的热分析试验 38
2.2.2 不同反应温度下聚合成的pCBT的DSC分析 41
2.2.3 不同催化剂含量下聚合成的pCBT的DSC分析 42
2.2.4 不同催化剂质量分数下聚合成的pCBT的热重分析 43
2.3 pCBT的力学性能研究 45
2.3.1 pCBT树脂浇注体的制备及力学测试 45
2.3.2 聚合温度对pCBT树脂力学性能的影响 46
2.3.3 催化剂质量分数对pCBT树脂力学性能的影响 47
第3章 不同改性方式对pCBT基体的热学性能和力学性能的影响 49
3.1 试验材料及方法 49
3.1.1 试验材料 49
3.1.2 pCBT树脂浇注体的制备 50
3.1.3 力学测试试验 51
3.1.4 热学测试试验 52
3.2 不同催化剂质量分数的pCBT树脂浇注体的三点弯曲性能 53
3.3 pCBT树脂浇注体的热学性能 55
3.3.1 不同催化剂质量分数催化得到的试样的热学性能 55
3.3.2 纳米TiO2和纳米石墨改性pCBT树脂的热学性能 57
3.3.3 纳米SiO2改性pCBT树脂的热行为分析 59
3.4 pCBT树脂的短切碳纤维改性 61
第4章 纳米改性对GF/pCBT复合材料在不同环境下力学性能的影响 63
4.1 纳米改性对GF/pCBT复合材料在不同使用温度下力学性能的影响 64
4.1.1 材料及制备工艺 64
4.1.2 试验方法 68
4.1.3 GF/pCBT复合材料在不同使用温度下的力学性能 70
4.2 GF/pCBT复合材料在湿热环境下的力学性能 83
4.2.1 复合材料湿热老化问题概述 84
4.2.2 浸泡试验方法与湿热老化试验方法 85
4.2.3 老化前后复合材料力学性能测试 87
4.2.4 纳米改性对复合材料在不同温度与湿热环境下的等效关系的影响 96
4.2.5 湿热环境对纳米改性前后复合材料使用寿命的影响 102
4.3 纳米改性对GF/pCBT复合材料在低温环境下的力学性能影响 107
4.3.1 纳米改性对GF/pCBT复合材料在低温环境下的力学性能试验 108
4.3.2 低温环境下的力学性能试验结果 110
4.3.3 纳米改性对GF/pCBT复合材料在低温环境下的力学性能影响分析 114
第5章 纳米改性对SMA/环氧树脂复合材料界面黏接强度的影响 121
5.1 纳米SiO2改性对SMA/环氧树脂复合材料界面黏接强度的影响 121
5.1.1 试验材料及方法 122
5.1.2 试验结果与讨论 123
5.2 利用酸腐蚀和纳米颗粒改性提升界面黏接强度 131
5.2.1 试验材料及方法 132
5.2.2 试验结果和讨论 135
第6章 GF/pCBT复合材料的液体成型工艺及连接方法研究 147
6.1 GF/pCBT复合材料的液体成型工艺 148
6.1.1 试验材料 148
6.1.2 热塑性复合材料RTM成型设备设计 148
6.1.3 RTM工艺原位聚合制备GF/pCBT复合材料 152
6.1.4 改进的液体成型加工工艺制备GF/pCBT复合材料 155
6.2 GF/pCBT复合材料的连接方法 160
6.3 GF/pCBT层合板及接头力学性能试验研究 161
6.3.1 GF/pCBT层合板及接头的力学测试 162
6.3.2 GF/pCBT层合板的力学性能分析 165
6.3.3 GF/pCBT接头的力学性能分析 172
6.4 复合材料熔融连接接头的有限元分析 179
6.4.1 有限元模型的建立 180
6.4.2 接头拉伸载荷下损伤力学模型的建模 182
6.4.3 接头结构设计方案对数值计算结果与失效模式的影响 187
第7章 混杂改性对GF/pCBT复合材料在低速冲击载荷下的影响 194
7.1 复合材料低速冲击问题概述 194
7.2 混杂复合材料及工艺 195
7.2.1 混杂复合材料的特性 196
7.2.2 试验材料及制备工艺 198
7.2.3 静力学测试 200
7.2.4 低速冲击试验测试 202
7.2.5 复合材料层合板的冲击临界穿透能 202
7.2.6 冲击过程中的变形曲线 207
7.3 混杂复合材料低速冲击载荷下的有限元分析 209
7.3.1 有限元模型 210
7.3.2 仿真结果与讨论 212
7.4 混杂改性泡沫夹心结构在冲击作用下的力学行为 215
7.4.1 泡沫夹心复合材料概述 215
7.4.2 材料与制造方法 215
7.4.3 复合材料面板及泡沫夹心的基本力学性能测试 217
7.4.4 低速落锤冲击测试 219
7.4.5 冲击后压缩强度测试 219
参考文献 222
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