包艳玲 作品数:16 被引量:30 H指数:4 供职机构: 西安航天复合材料研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 一般工业技术 电子电信 化学工程 理学 更多>>
皮秒激光切割PBO纤维增强复合材料 被引量:13 2020年 一次性整体成型或传统的加工方式已不能满足聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维增强复合材料精密加工和装配的要求。首先分别采用波长为355 nm的紫外皮秒激光和波长为1030 nm的红外皮秒激光对PBO纤维增强复合材料进行切割加工,加工过程中采用渐进式焦点下移和多道扫描策略;然后采用扫描电子显微镜观察了复合材料的切割截面形貌,分析了材料的物理去除机制和加工热损伤;最后研究了激光功率、扫描速度和方向、脉冲重复频率等激光参数与切割质量、切割效率之间的关系。实验结果表明:紫外皮秒激光可以实现“冷加工”和光化学效应,得到了较高的切割质量;激光焦点随加工进程下移可以有效提高加工质量并改善材料切割表面的一致性。研究结果表明,采用8 W、400 kHz、1000 mm/s的激光参数可以进行高质、高效的材料加工。 张学聪 钱静 付强 王关德 刘军 崔红 张承双 包艳玲 戴晔 赵全忠关键词:激光与物质相互作用 皮秒激光 热损伤 激光原位铺放CF增强PEEK基复合材料工艺研究 被引量:4 2020年 通过激光原位铺放制备了 CF增强PEEK基(CF/PEEK)复合材料,釆用差示扫描量热法(DSC)与热重分析法(TGA)对CF/PEEK热性能进行了分析,利用扫描电子显微镜(SEM)表征CF/PEEK微观形貌,并研究了不同温度与铺放压力下CF/PEEK的力学性能。结果表明,激光原位铺放温度在400℃到420℃,铺放压力在220 N左右时,PEEK基体的流动性较好,CF/PEEK粘接牢固,成型的复合材料具有优异的力学性能。 包艳玲 阮英波 张承双 崔红 侯晓关键词:激光 PEEK 复合材料 热熔型BA221氰酸酯树脂的固化动力学及流变行为 2023年 氰酸酯(CE)树脂具有高度对称的化学结构和强结晶性,固化反应温度高,固化物脆性大,容易从预浸料中结晶析出并悬浮于表面,严重影响了预浸料的表观质量、制备工艺和力学性能。文中采用F-51酚醛环氧改性CE树脂,通过预聚工艺制备了一种室温下为半固态、成膜性好、适用期长、适用于热熔法预浸料工艺的热熔型CE树脂(代号BA221)。采用差示扫描量热法研究了BA221树脂的固化动力学和固化反应参数,获得了固化动力学方程,优化了固化制度,活化能较CE树脂降低了66.9%。采用流变法研究了BA221树脂的黏度变化规律,确定了热熔型BA221树脂的制膜温度为80℃,获得了成膜性和延展性良好的热熔胶膜。BA221树脂固化物的玻璃化转变温度为268.4℃,拉伸强度和延伸率分别为79.7 MPa和3%,弯曲强度和冲击强度分别为122 MPa和21 k J/m2,较CE树脂分别提高了96.3%,134.4%,76%和270%。扫描电镜结果表明BA221树脂固化物为韧性断裂。F-51酚醛环氧改性CE树脂效果显著,实现了CE树脂在120℃预聚、80℃成膜和180℃后固化的工程化应用目标,为制备热熔法预浸料提供了一种耐高温CE树脂。 惠雪梅 包艳玲 包艳玲 侯晓 张承双 张光喜关键词:热熔 氰酸酯树脂 固化动力学 玻璃化转变温度 阵列激光辐照碳纤维复合材料温度场分析 2024年 阵列激光辐照技术是实现碳纤维复合材料(CFRP)快速高效固化的有效办法,辐照区域温度场的均匀性是影响构件质量的重要因素,因此对温度场均匀性进行量化分析具有重要意义。基于阵列激光辐照原理建立了CFRP的有限元温度场分析模型并完成了实验验证,通过计算辐照区域内温度场的均匀性指数,分析了不同激光光斑间距、不同激光光斑尺寸和不同激光功率条件下温度场的变化趋势。结果表明:在单个激光光斑边长为50 mm的条件下,当激光光斑中心间距从45.0 mm增加至55.0 mm时,热影响区面积逐渐增大,均匀性指数先增大后减小,当光斑中心间距与光斑边长相等时,均匀性指数最高为0.95;当激光光斑边长从40 mm增加至60 mm时,热影响区面积逐渐增大,均匀性指数从0.92增加至0.98;当激光功率从50 W增加至250 W时,热影响区面积几乎不变,均匀性指数从0.97减小至0.93。 吴静 吴静 田明 王菲 张承双 包艳玲 苏忠民关键词:碳纤维复合材料 激光辐照 有限元 温度场 有机CNF填料的制备及其对CF缠绕复合材料性能的影响 被引量:1 2020年 通过表面氧化与小分子接枝相结合的多元有机改性方法进行有机碳纳米纤维(CNF)研制,选用X射线光电子能谱(XPS)分析CNF表面化学状态,采用差示扫描量热法(DSC)对CNF掺杂树脂体系进行固化动力学分析并制定固化参数,利用动态热机械分析(DMA)和热重分析(TGA)对环氧树脂耐热性进行了表征,通过浇铸体力学性能与断面形貌分析基体机械性能,用NOL环力学性能对复合材料特性进行表征,并进行了碳纤维增强Φ150mm壳体轴压分析。结果表明,表面氧化与小分子接枝相结合的多元有机改性是一种优异的有机CNF填料制备方法,可有效提高CNF表面含氧、含氮官能团数量与种类,并诱使其干预树脂交联反应;有机CNF填料对树脂中聚合物分子链微观运动的抑制作用可提高树脂的玻璃化转变温度和热分解温度,从而改善复合材料的热稳定性;在环氧树脂中加入有机CNF填料可大幅度提高复合材料的层间剪切性能与壳体的轴压性能。 包艳玲 马秀萍 张承双 崔红关键词:碳纳米纤维 表面改性 CF增强PEEK复合材料原位成型与容器性能研究 2024年 采用激光原位铺放方法,制备了CF/PEEK复合材料层合板和压力容器,并通过内压爆破试验,对CF/PEEK压力容器的内压承载性能进行了表征。结果表明,研制的CF/PEEK压力容器有效爆破压强为18.33MPa,容器特性系数为40.3km,具有较为优异的内压性能。 包艳玲 马秀萍 翟虹 张承双 阮英波 侯晓关键词:PEEK树脂 复合材料 热氧老化对PBO纤维复合材料力学性能的影响 被引量:4 2016年 采用人工加速老化试验方法研究了热氧老化对PBO纤维复合材料力学性能的影响。利用材料万能试验机研究了PBO纤维复合材料的拉伸、弯曲和剪切等静态力学性能随热氧老化时间的变化情况,结果表明,经过在60℃热氧老化不同时间后,PBO纤维复合材料的拉伸强度变化较小,弯曲强度和层间剪切强度出现了一定程度的下降,最大降幅分别为8.8%和11.7%,拉伸模量和弯曲模量增大。采用DMA研究了热氧老化时间对PBO纤维复合材料动态力学性能的影响,结果表明,热氧老化使得PBO纤维复合材料的耐热性提高,贮能模量下降,随着老化时间逐渐增加,E″逐渐向高温方向移动。 张承双 刘宁 包艳玲 宋可为 鲁建军关键词:热氧老化 动态力学性能 T800CF增强PEEK复合材料制备与性能分析 被引量:3 2022年 通过粉末悬浮法制备了T800碳纤维增强聚醚醚酮(T800/PEEK)预浸胶带,并采用激光原位成型工艺制备了CF/PEEK复合材料。选用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)和流变法对基体热行为进行分析,采用扫描电子显微镜(SEM)表征CF/PEEK微观形貌,分析了预浸胶带与复合材料NOL环力学性能,并利用动态热机械分析(DMA)与复合材料高温拉伸试验表征材料体系热稳定性。结果表明,研制的T800/PEEK预浸带浸润均匀,胶带断裂强力达到1210N;制备的复合材料拉伸强度为2360MPa,200℃/15min强度保留度达到90.7%,具有优异的热稳定性。 包艳玲 侯晓 翟虹 张承双 景宽 张光喜关键词:PEEK树脂 预浸带 复合材料 平顶激光辐照CF/PEEK复合材料熔凝过程有限元仿真 2023年 为了阐明平顶激光辐照下碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)的熔凝特性,构建了方形平顶激光束的数学模型和CF/PEEK复合材料的几何模型,利用COMSOL有限元仿真软件,计算仿真了方形平顶激光辐照CF/PEEK的加热过程和停止加热后的冷却过程。其中,方形平顶激光功率密度为5 MW/m,平顶区域功率占比为94.37%,加热15 ms使CF/PEEK的表面温度达到370℃左右。在沿碳纤维轴向方向上,辐照区域内温差0.5℃以内,辐照区域边缘温差1℃左右;在沿碳纤维径向方向上,辐照区域内温度曲线呈现波浪状,波峰与波谷的温差为4℃,辐照区域边缘温差为5℃左右。在CF/PEEK凝固过程中,会有小型熔池区域出现,并且存在较大的固液共存区。 王孟洁 王菲 张承双 金才植 包艳玲 张承灏 刘冬 刘冬 苏忠民关键词:激光技术 相场 一种反应型有机碳纳米填料的制备方法 本发明提供了一种反应型有机碳纳米填料的制备方法,包括以下步骤:一、将碳纳米填料浸入过量的浓硝酸中氧化,得到羟基化碳纳米填料;二、将羟基化碳纳米填料浸入过量的马来酸酐的乙酸乙酯饱和溶液中接枝,得到羧基化碳纳米填料;三、将羧... 包艳玲 朱世步 王百亚 王秀云 张晓虎文献传递