CN105751531A - 一种高强度包装复合材料的制备方法 - Google Patents

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祝成炎
赵勇
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任凤靖
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Abstract

本发明公开了一种高强度包装复合材料的制备方法，包括如下步骤：采用高强度、高性能纤维增强体与热固性树脂基体为原料，采用真空灌注成型工艺方法制备高强度包装复合材料；其中所述的增强体采用高强度高性能的二维织物增强材料、三维织物增强材料中的一种或两种；所述的二维织物增强材料为二维玻璃纤维平纹布；所述三维织物增强材料采用高强玻璃纤维制成的3D六层准正交织物为1个单元。本发明保证所制得的包装复合材料具有不同的抗冲击效果，表现出优异的高强耐磨、轻量化等性能；制得一种成本低、质轻、性价比高、强度高、综合性能优良的包装复合材料，而且整个工艺过程无污染、清洁，适合产业化大规模生产。

Description

一种高强度包装复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高强度包装复合材料的制备方法，尤其是一种以高性能玻璃纤维为增强材料，以环氧树脂为基体的高强度包装复合材料的制备方法。
背景技术
纤维增强树脂基复合材料具有耐高温、耐腐蚀、高强度等优良的性能，其广泛应用在航空航天等高科技领域。原有的包装材料一般为木质类、塑料类，纤维增强树脂基类复合材料较少用在包装行业。随着包装行业的发展，原有的木质类、塑料类等包装材料已不能满足高强度特殊仪器的包装要求。先进的高性能纤维增强复合材料也开始逐步用于包装行业。大型精密化仪器的出现，对包装材料的要求也越来越高，需要其具有良好的耐冲击、抗挤压、耐磨等性能。目前包装领域的专家们正在研究和开发具有高性能的包装材料。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种高强度包装复合材料的制备方法，本发明保证所制得的包装复合材料具有不同的抗冲击效果，表现出优异的高强耐磨、轻量化等性能。此外在真空灌注成型工艺的过程中，使其具有更高的纤维树脂比、保证树脂充分被利用而不被浪费，最后制得一种成本低、质轻、性价比高、强度高、综合性能优良的包装复合材料，而且整个工艺过程无污染、清洁，适合产业化大规模生产。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种高强度包装复合材料的制备方法，包括如下步骤：采用高强度、高性能纤维增强体与热固性树脂基体为原料，采用真空灌注成型工艺方法制备高强度包装复合材料；其中所述的增强体采用高强度高性能的二维织物增强材料、三维织物增强材料中的一种或两种；所述的二维织物增强材料为二维玻璃纤维平纹布，选取其六层为1个单元，采用1-2个单元叠加形成；每层二维织物增强材料浸在成核剂溶液中，得到预制件，每个单元的六层之间通过真空灌注设备往织物内部灌注树脂基体；所述三维织物增强材料采用高强玻璃纤维（购于杭州泰克斯复合材料有限公司）制成的3D六层准正交织物为1个单元，采用1-2个单元叠加形成；3D六层准正交织物之间通过真空灌注设备往织物内部灌注树脂基体；所述树脂基体采用环氧树脂基体（型号雪鹅牌，江苏吴江合力树脂厂）。
所述二维织物增强材料采用玻璃纤维平纹机织布（购于南京玻璃纤维研究设计院)，所述的玻璃纤维平纹机织布的面密度是0.936kg/m2；所述三维织物增强材料的高强玻璃纤维细度为750tex。
所述的三维织物增强材料的高强玻璃纤维制成的3D六层准正交织物的织造方法为：根据经纱和纬纱的强力及细度参数，确定各层经纱和纬纱的交织规律，并设计高强度高性能玻璃纤维机织物的组织图，首先根据各层经纱和纬纱的交织规律画出高强度高性能玻璃纤维机织物的结构示意图；再根据高强度高性能玻璃纤维的机织物的示意图画出3D六层高强度高性能玻璃纤维准正交机织物的组织图、上机图；最后选用SL800半自动织物试样机上织造出3D六层高强度高性能的玻璃纤维准正交机织物。
所述的高强度高性能玻璃纤维机织物的经纱采用750tex的两根高强玻璃纤维在HKV-151B型花色捻线机上制成包缠纱；所述的高强度高性能玻璃纤维机织物的纬纱采用750tex的两根高强玻璃纤维在HKV-151B型花色捻线机上制成包缠纱。
所述真空灌注设备的真空度为-0.08Mpa以下，真空灌注时间15-40min。
所述的成核剂采用直径为20nm的纳米级SiO2。
本发明的有益效果是：本发明高强度高性能纤维增强复合材料集合了增强体和树脂基体各自的优异性能，具有高强高模、抗冲击等良好的性能，也是发展最有前途的特殊仪器的包装复合材料。新型高强度包装复合材料通常采用的树脂有热固性树脂和热塑性树脂。其中热固性环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，力学性能力学性能。附着力强，固化收缩率小，工艺性好，能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。优良的电绝缘性，稳定性好，环氧固化物的耐热性一般为80～100℃。环氧树脂的耐热性可达200℃或更高。本发明高强度高性能玻璃纤维作为增强材料，利用改变纳米级SiO2含量，改变增强体和树脂基体配比，即可得到不同高强度、抗冲击的高性能包装复合材料。此外，利用真空灌注设备，采用真空灌注成型工艺，提高了树脂利用率。最后制得一种成本低、质轻、性价比高、强度高、综合性能优良的包装复合材料，而且整个工艺过程无污染、清洁，适合产业化大规模生产。
具体实施方式
实施例1
本实施例的一种高强度包装复合材料的制备方法，包括如下步骤：采用高强度、高性能纤维增强体与热固性树脂基体为原料，采用真空灌注成型工艺方法制备高强度包装复合材料；所述的增强体为采用高强度高性能二维织物增强材料。所述树脂基体采用环氧树脂基体（型号雪鹅牌，江苏吴江合力树脂厂）。所述的高强度高性能二维织物增强材料采用玻璃纤维平纹机织布（购于南京玻璃纤维研究设计院)，并裁剪成20cm×20cm的尺寸，六层为1个单元，本实施例采用2个单元叠加而成；考虑到特殊贵重仪器在意外状况下或运输过程中有抗冲击高模量的要求，选用质量分数为28％的成核剂溶液浸渍处理每层20cm×20cm的玻璃纤维平纹机织布得到预制件，在真空烘箱中烘干待用。然后将一个单元的玻璃纤维平纹机织布进行真空灌注，每层之间通过真空灌注设备灌注环氧树脂基体，与树脂基体进行复合制成高性能高强度包装复合材料的1个单元。其中所述的玻璃纤维平纹机织布面密度是0.936kg/m2；所述的成核剂采用直径为20nm的纳米级SiO2,且在纳米级SiO2中加入分子量为200的聚乙二醇(PEG)分散剂。本实例中高强度包装复合材料采用2个单元叠加制成。所述真空灌注设备的真空度达-0.085Mpa，整个真空灌注过程需要20min。最后将成型的高性能包装复合材料平整放在良好的通风环境中，在常温下5-7天后固化自然定型后达到最佳物理性能，可以用作实验材料。上述高强度复合材料由于采用了高性能的玻璃纤维，并在质量分数为30％的成核剂溶液中处理，使其复合材料在遇到尖锐物品或较强外力冲击后，交织阻力增大，单位面积能吸收大量能量。该包装复合材料能良好的缓冲作用。
本实施例的高强度包装复合材料，在运输过程中受到尖锐物品等外力的冲击，主要来自横向冲击，受力面主要是靠剪切和压缩的破坏吸收能量，而高性能玻璃纤维具有高强度、高模量等性能，玻璃纤维织物的横向剪切和压缩性能较好。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，使其具有很高的粘附力。纳米级的SiO2成核剂使复合材料的强度明显增加。增强体、树脂基体、成核剂之间起到了相互协同作用，使得真空灌注成型后的包装复合材料性能达到最优。
本实施例利用增强材料、树脂基体、成核剂之间的相互协同作用，利用改变纳米级SiO2含量，改变增强体和树脂基体配比，即可得到具有良好的吸收能量的效果不同高强度、抗冲击的高性能包装复合材料。此外，利用真空灌注设备，采用真空灌注成型工艺，提高了树脂利用率。最后制得一种成本低、质轻、性价比高、强度高、综合性能优良的包装复合材料，而且整个工艺过程无污染、清洁，适合产业化大规模生产。
实施例2
本实施例的一种高强度包装复合材料的制备方法，包括如下步骤：采用高强度、高性能纤维增强体与热固性树脂基体为原料，采用真空灌注成型工艺方法制备高强度包装复合材料；所述的增强体采用高强度高性能三维织物增强材料。所述树脂基体采用环氧树脂基体（型号雪鹅牌，江苏吴江合力树脂厂）。其中所述三维织物增强材料采用高强玻璃纤维（购于杭州泰克斯复合材料有限公司）制成的3D六层准正交织物；高强玻璃纤维具有强度高、质量轻、易加工、吸水性小等特点，是高性能轻质、抗冲击的良好材料。本实施例采用细度为750tex的高强玻璃纤维，为了提高高强玻璃纤维的可织造性能，先将750tex的两根高强玻璃纤维在HKV-151B型花色捻线机上制成包缠纱。根据经纱和纬纱的强力及细度基本参数，确定各层经纱和纬纱的交织规律，并设计高强度高性能玻璃纤维机织物的组织图，首先根据各层经纱和纬纱的交织规律画出高强度高性能玻璃纤维机织物的结构示意图；再根据高强度高性能玻璃纤维的机织物的示意图画出3D六层高强度高性能玻璃纤维准正交机织物的组织图、上机图；最后选用SL800半自动织物试样机上织造出3D六层高强度高性能的玻璃纤维准正交机织物为1个单元，本实施例采用1个单元。然后把高强度高性能的玻璃纤维3D六层准正交织物裁剪成20cm×20cm的尺寸；并在质量分数为25％的成核剂溶液中浸渍处理。然后通过真空灌注设备往高强度玻璃纤维3D六层准正交织物内部灌注环氧树脂基体后自然成型；所述真空灌注设备的真空度达-0.09Mpa，整个真空灌注过程需要25min。最后将两个单元通过上述方法制得的这种高强度复合材料进行叠加组合，制的高强度高性能包装复合材料在受到尖锐物品和较强外力冲击过程中，复合材料能够极大的吸收能量，有较好的缓冲作用，此种方法制得的包装复合材料达到了特殊仪器需要高强度、高模量的要求。
本实施例的一种新型高强度包装复合材料，通过高性能玻璃纤维高强、高模、质轻的特点发挥增强体与基体的优良性能。改变增强体和树脂基体配比，即也可以得到具有良好的吸收能量的效果不同高强度、抗冲击的高性能包装复合材料。此外，利用真空灌注设备，采用真空灌注成型工艺，提高了树脂利用率。最后制得一种成本低、质轻、性价比高、强度高、综合性能优良的包装复合材料，而且整个工艺过程无污染、清洁，适合产业化大规模生产。
实施例3
本实施例的一种高强度包装复合材料的制备方法，包括如下步骤：采用高强度、高性能纤维增强体与热固性树脂基体为原料，采用真空灌注成型工艺方法制备高强度包装复合材料；所述树脂基体采用环氧树脂基体（型号雪鹅牌，江苏吴江合力树脂厂）；所述的增强体为采用高强度高性能的二维织物增强材料、三维织物增强材料。
本实施例的高强度高性能二维织物增强材料采用玻璃纤维平纹机织布（购于南京玻璃纤维研究设计院)，并裁剪成20cm×20cm的尺寸，六层为1个单元，采用2个单元叠加而成；考虑到特殊贵重仪器在意外状况下或运输过程中有抗冲击高模量的要求，选用质量分数为20％的成核剂溶液浸渍处理每层20cm×20cm的玻璃纤维平纹机织布得到预制件，在真空烘箱中烘干待用。然后将一个单元的玻璃纤维平纹机织布进行真空灌注，每层之间通过真空灌注设备灌注环氧树脂基体，与树脂基体进行复合制成高性能高强度包装复合材料的1个单元。其中所述的玻璃纤维平纹机织布面密度是0.936kg/m2；所述的成核剂采用直径为20nm的纳米级SiO2,且在纳米级SiO2中加入分子量为200的聚乙二醇(PEG)分散剂。本实例中高强度包装复合材料采用2个单元叠加制成。所述真空灌注设备的真空度达-0.08Mpa，整个真空灌注过程需要15min。最后将成型的高性能包装复合材料平整放在良好的通风环境中，在常温下5-7天后固化自然定型后达到最佳物理性能，可以用作实验材料。上述高强度复合材料由于采用了高性能的玻璃纤维，并在质量分数为20％的成核剂溶液中处理，使其复合材料在遇到尖锐物品或较强外力冲击后，交织阻力增大，单位面积能吸收大量能量。该包装复合材料能良好的缓冲作用。
本实施例的三维织物增强材料采用高强玻璃纤维（购于杭州泰克斯复合材料有限公司）制成的3D六层准正交织物为1个单元，本实施例采用1个单元；高强玻璃纤维具有强度高、质量轻、易加工、吸水性小等特点，是高性能轻质、抗冲击的良好材料。本实施例采用细度为750tex的高强玻璃纤维，为了提高高强玻璃纤维的可织造性能，先将750tex的两根高强玻璃纤维在HKV-151B型花色捻线机上制成包缠纱。根据经纱和纬纱的强力及细度基本参数，确定各层经纱和纬纱的交织规律，并设计高强度高性能玻璃纤维机织物的组织图，首先根据各层经纱和纬纱的交织规律画出高强度高性能玻璃纤维机织物的结构示意图；再根据高强度高性能玻璃纤维的机织物的示意图画出3D六层高强度高性能玻璃纤维准正交机织物的组织图、上机图；最后选用SL800半自动织物试样机上织造出3D六层高强度高性能的玻璃纤维准正交机织物。然后把高强度高性能的玻璃纤维3D六层准正交织物裁剪成20cm×20cm的尺寸；并在质量分数为20％的成核剂溶液中浸渍处理。然后通过真空灌注设备往高强度玻璃纤维3D六层准正交织物内部灌注环氧树脂基体后自然成型；所述真空灌注设备的真空度达-0.09Mpa，整个真空灌注过程需要25min。最后将两个单元通过上述方法制得的这种高强度复合材料进行叠加组合，制的高强度高性能包装复合材料在受到尖锐物品和较强外力冲击过程中，复合材料能够极大的吸收能量，有较好的缓冲作用，此种方法制得的包装复合材料达到了特殊仪器需要高强度、高模量的要求。
然后将二维织物增强材料的复合材料叠放成的2个单元与3D六层准正交织物制成的三维织物增强材料复合材料形成组合式的高强度包装复合材料；当在运输过程中受到尖锐物品或者其他较大外力冲击时，首先2个单元的二维织物增强体形成的复合材料吸收能量并进行阻挡，接着3D六层准正交织物增强体形成的复合材料进行吸能处理和阻挡。
本实施例的高强度包装复合材料由于涉及两种增强体的吸能处理和阻挡，使得复合材料有较好的缓冲作用。改变二维增强体和三维增强体的比例已经树脂基体的配比，从而得到可以满足不同特殊要求的高强度、高模量、耐磨的包装复合材料。此外，利用真空灌注设备，采用真空灌注成型工艺，提高了树脂利用率。最后制得一种成本低、质轻、性价比高、强度高、综合性能优良的包装复合材料，而且整个工艺过程无污染、清洁，适合产业化大规模生产。
实施例4
本实施例的一种高强度包装复合材料的制备方法，包括如下步骤：采用高强度、高性能纤维增强体与热固性树脂基体为原料，采用真空灌注成型工艺方法制备高强度包装复合材料；所述树脂基体采用环氧树脂基体（型号雪鹅牌，江苏吴江合力树脂厂）；所述的增强体为采用高强度高性能的二维织物增强材料、三维织物增强材料。
本实施例的高强度高性能二维织物增强材料采用玻璃纤维平纹机织布（购于南京玻璃纤维研究设计院)，并裁剪成20cm×20cm的尺寸，六层为1个单元，采用1个单元；考虑到特殊贵重仪器在意外状况下或运输过程中有抗冲击高模量的要求，选用质量分数为30％的成核剂溶液浸渍处理每层20cm×20cm的玻璃纤维平纹机织布得到预制件，在真空烘箱中烘干待用。然后将一个单元的玻璃纤维平纹机织布进行真空灌注，每层之间通过真空灌注设备灌注环氧树脂基体，与树脂基体进行复合制成高性能高强度包装复合材料的一个单元。其中所述的玻璃纤维平纹机织布面密度是0.936kg/m2；所述的成核剂采用直径为20nm的纳米级SiO2,且在纳米级SiO2中加入分子量为200的聚乙二醇(PEG)分散剂。所述真空灌注设备的真空度达-0.095Mpa，整个真空灌注过程需要30min。最后将成型的高性能包装复合材料平整放在良好的通风环境中，在常温下5-7天后固化自然定型后达到最佳物理性能，可以用作实验材料。上述高强度复合材料由于采用了高性能的玻璃纤维，并在质量分数为30％的成核剂溶液中处理，使其复合材料在遇到尖锐物品或较强外力冲击后，交织阻力增大，单位面积能吸收大量能量。该包装复合材料能良好的缓冲作用。
本实施例的三维织物增强材料采用高强玻璃纤维（购于杭州泰克斯复合材料有限公司）制成的3D六层准正交织物为1个单元，本实施例采用2个单元叠加而成；高强玻璃纤维具有强度高、质量轻、易加工、吸水性小等特点，是高性能轻质、抗冲击的良好材料。本实施例采用细度为750tex的高强玻璃纤维，为了提高高强玻璃纤维的可织造性能，先将750tex的两根高强玻璃纤维在HKV-151B型花色捻线机上制成包缠纱。根据经纱和纬纱的强力及细度基本参数，确定各层经纱和纬纱的交织规律，并设计高强度高性能玻璃纤维机织物的组织图，首先根据各层经纱和纬纱的交织规律画出高强度高性能玻璃纤维机织物的结构示意图；再根据高强度高性能玻璃纤维的机织物的示意图画出3D六层高强度高性能玻璃纤维准正交机织物的组织图、上机图；最后选用SL800半自动织物试样机上织造出3D六层高强度高性能的玻璃纤维准正交机织物。然后把高强度高性能的玻璃纤维3D六层准正交织物裁剪成20cm×20cm的尺寸；并在质量分数为30％的成核剂溶液中浸渍处理。然后通过真空灌注设备往高强度玻璃纤维3D六层准正交织物内部灌注环氧树脂基体后自然成型；所述真空灌注设备的真空度达-0.09Mpa，整个真空灌注过程需要40min。最后将两个单元通过上述方法制得的这种高强度复合材料进行叠加组合，制的高强度高性能包装复合材料在受到尖锐物品和较强外力冲击过程中，复合材料能够极大的吸收能量，有较好的缓冲作用，此种方法制得的包装复合材料达到了特殊仪器需要高强度、高模量的要求。
然后将二维织物增强材料的复合材料叠放成的1个单元与3D六层准正交织物制成的三维织物增强材料复合材料叠放成的2个单元形成组合式的高强度包装复合材料；当在运输过程中受到尖锐物品或者其他较大外力冲击时，首先1个单元的二维织物增强体形成的复合材料吸收能量并进行阻挡，接着2个单元的3D六层准正交织物增强体形成的复合材料进行吸能处理和阻挡。
本实施例的高强度包装复合材料由于涉及两种增强体的吸能处理和阻挡，先经过一个单元的二维织物增强体形成的复合材料，接着两个单元的3D六层准正交织物增强体形成的复合材料。经过两种形式的阻挡和吸能处理，使得复合材料有较好的缓冲作用。改变二维增强体和三维增强体的比例已经树脂基体的配比，从而得到可以满足不同特殊要求的高强度、高模量、耐磨的包装复合材料。此外，利用真空灌注设备，采用真空灌注成型工艺，提高了树脂利用率。最后制得一种成本低、质轻、性价比高、强度高、综合性能优良的包装复合材料，而且整个工艺过程无污染、清洁，适合产业化大规模生产。

Claims (6)

1.一种高强度包装复合材料的制备方法，包括如下步骤：采用高强度、高性能纤维增强体与热固性树脂基体为原料，采用真空灌注成型工艺方法制备高强度包装复合材料；其中所述的增强体采用高强度高性能的二维织物增强材料、三维织物增强材料中的一种或两种；所述的二维织物增强材料为二维玻璃纤维平纹布，选取其六层为1个单元，采用1-2个单元叠加形成；每层二维织物增强材料浸在成核剂溶液中，得到预制件，每个单元的六层之间通过真空灌注设备往织物内部灌注树脂基体；所述三维织物增强材料采用高强玻璃纤维制成的3D六层准正交织物为1个单元，采用1-2个单元叠加形成；3D六层准正交织物之间通过真空灌注设备往织物内部灌注树脂基体；所述树脂基体采用环氧树脂基体。
2.如权利要求1所述的一种高强度包装复合材料的制备方法，其特征在于：所述二维织物增强材料采用玻璃纤维平纹机织布，所述的玻璃纤维平纹机织布的面密度是0.936kg/m2；所述三维织物增强材料的高强玻璃纤维细度为750tex。
3.如权利要求1所述的一种高强度包装复合材料的制备方法，其特征在于：所述的三维织物增强材料的高强玻璃纤维制成的3D六层准正交织物的织造方法为：根据经纱和纬纱的强力及细度参数，确定各层经纱和纬纱的交织规律，并设计高强度高性能玻璃纤维机织物的组织图，首先根据各层经纱和纬纱的交织规律画出高强度高性能玻璃纤维机织物的结构示意图；再根据高强度高性能玻璃纤维的机织物的示意图画出3D六层高强度高性能玻璃纤维准正交机织物的组织图、上机图；最后选用SL800半自动织物试样机上织造出3D六层高强度高性能的玻璃纤维准正交机织物。
4.如权利要求3所述的一种高强度包装复合材料的制备方法，其特征在于：所述的高强度高性能玻璃纤维机织物的经纱采用750tex的两根高强玻璃纤维在HKV-151B型花色捻线机上制成包缠纱；所述的高强度高性能玻璃纤维机织物的纬纱采用750tex的两根高强玻璃纤维在HKV-151B型花色捻线机上制成包缠纱。
5.如权利要求1所述的一种高强度包装复合材料的制备方法，其特征在于：所述真空灌注设备的真空度为-0.08Mpa以下，真空灌注时间15-40min。
6.如权利要求1所述的一种高强度包装复合材料的制备方法，其特征在于：所述的成核剂采用质量分数为20%-30%的直径为20nm的纳米级SiO2。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106273548A (zh) * 2016-09-22 2017-01-04 浙江理工大学 等离子体处理高性能纤维的车用轻量化复合材料制备方法
CN106522856A (zh) * 2016-10-31 2017-03-22 吉林市圣赢碳纤维制品有限公司 一种混杂纤维增强热固性树脂复合材料抽油杆扶正器及其制备方法
CN111909489A (zh) * 2020-08-14 2020-11-10 南通大学 一种纤维树脂复合材料及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002018688A2 (en) * 2000-08-30 2002-03-07 Warwick Mills, Inc. Fabrics formed from intimate blends of greater than one type of fiber
CN105082683A (zh) * 2015-08-27 2015-11-25 浙江理工大学 一种组合式防弹复合材料的制备方法
CN105153647A (zh) * 2015-09-14 2015-12-16 浙江理工大学 一种多角度纤维混叠防弹盔壳的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002018688A2 (en) * 2000-08-30 2002-03-07 Warwick Mills, Inc. Fabrics formed from intimate blends of greater than one type of fiber
CN105082683A (zh) * 2015-08-27 2015-11-25 浙江理工大学 一种组合式防弹复合材料的制备方法
CN105153647A (zh) * 2015-09-14 2015-12-16 浙江理工大学 一种多角度纤维混叠防弹盔壳的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106273548A (zh) * 2016-09-22 2017-01-04 浙江理工大学 等离子体处理高性能纤维的车用轻量化复合材料制备方法
CN106522856A (zh) * 2016-10-31 2017-03-22 吉林市圣赢碳纤维制品有限公司 一种混杂纤维增强热固性树脂复合材料抽油杆扶正器及其制备方法
CN106522856B (zh) * 2016-10-31 2019-03-08 吉林市圣赢碳纤维制品有限公司 一种混杂纤维增强热固性树脂复合材料抽油杆扶正器及其制备方法
CN111909489A (zh) * 2020-08-14 2020-11-10 南通大学 一种纤维树脂复合材料及其制备方法与应用
CN111909489B (zh) * 2020-08-14 2023-12-29 南通大学 一种纤维树脂复合材料及其制备方法与应用

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