氧化石墨烯基膜包覆丝瓜纤维在水泥环境中耐蚀性研究

植物纤维环保、价廉、可再生,将其应用于水泥基复合材料中不仅能提高材料的性能,还能降低混凝土造价,促进环境和谐与可持续发展.然而,植物纤维耐碱性较弱,限制了它在水泥基复合材料中的应用.本研究以丝瓜纤维为研究对象,将具有选择透过性的氧化石墨烯基膜包覆在纤维表面以提高其耐蚀性.结果表明,表面包覆氧化石墨烯基膜可以阻碍有害离子...     

玄武岩/玻纤/丙纶复合材料的研制及其结构和性能

以玄武岩纤维、玻璃纤维为增强纤维,丙纶为基体纤维,通过线形设计、预制件结构设计、直接热压成型工艺研制出一种玄武岩/玻纤/丙纶结构复合材料。观察并分析其结构可知:成型过程中,基体丙纶熔融后浸入组织内部包覆增强纤维,增强纤维则保证织物组织在复合材料中完整无缺,尤其纬纱满足复合材料在厚度上的要求。对制得的复合材料进行拉伸性能测试,结果显示:三维正交组织结构与三维角联锁组织结构复合材料相比,前者的弹性模量和抗拉强度均小于后者,拉伸应变大于后者。     

石墨烯材料的结构、性质及表征解析

介绍并解析了理想的和实际制备的石墨烯材料,包括石墨烯、还原氧化石墨烯、氧化石墨烯、石墨烯复合材料的一些基本结构、性质和表征。根据石墨烯的结构,从理论上对它的一些性质进行演算和推导。指出了今后对石墨烯结构、性质及表征等相关基础研究的方向。     

聚对苯二甲酸丁二醇酯/碳基纳米复合材料研究进展

综述了以碳纳米管、石墨、碳纤维以及石墨烯等为代表的碳基纳米材料共混改性PBT的制备方法,总结了其对复合材料分散性、结晶性和力学性能的影响;同时,从分散角度对比了碳基纳米填料化学改性前后与PBT基体之间的界面相互作用方式及对综合性能的影响;最后展望了碳基纳米填料在复合材料领域未来的发展和面临的挑战。     

复合材料界面理论及石英纤维表面处理与改性方法研究进展

石英纤维是一种氧化硅含量极高的特种玻璃纤维,物理和化学性能稳定,优良的力学性能和突出的介电性能使其成为制备雷达天线罩的首选材料,石英纤维增强复合材料在航空航天领域得到广泛应用。石英纤维作为增强体与基体界面结合影响其复合材料力学性能,为了充分发挥石英纤维增强复合材料的承载能力,在制备复合材料过程中,需要对石英纤维表面进行处理或改性以便形成稳固的界面结合,从而提高复合材料综合性能。综述复合材料界面理论,通过研究界面理论有助于优化界面设计,为提高复合材料性能奠定基础。同时阐述了石英纤维表面处理技术中常用手段,分析比较各种处理方法的优缺点,指出偶联剂改性处理是最优、最具潜力的处理方法,展望今后处理技术的发展方向。     

石墨烯/二氧化锰复合材料的制备及其电化学性能的研究

以氧化石墨烯、硫酸锰和高锰酸钾为原料,通过控制原料的配比、水热反应的时间与温度以及体系的p H值,制备了不同反应条件下的石墨烯/二氧化锰(RGO/MnO_2)复合材料.采用傅里叶红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线能谱(EDS)对复合材料的形貌和结构进行了表征.结果发现:复合材料呈现出一种包覆状结构,二氧化锰有效嵌入石墨烯片层之间和包覆在其表面,既阻止了石墨烯片的团聚又能够很好地发挥协同效应;水热反应的时间和温度是影响复合材料形貌和结构的主要因素;通过循环伏安曲线和交流阻抗谱分析复合材料的电化学性能,测试结果表明二氧化锰的加入提高了复合材料的比电容量,在1 mol/L的Na_2SO_4电解液,2 mV/s扫描速率下,材料的最佳比电容量达到380 F/g.     

氧化石墨烯-多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能研究

通过对原始多壁碳纳米管进行功能化处理,得到了羧基功能化的多壁碳纳米管,并利用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜分别对它们的形貌进行了观察.研究了在环氧树脂中加入多壁碳纳米管和氧化石墨烯总质量分数为0. 1%的前提下,不同比例的多壁碳纳米管与氧化石墨烯对环氧树脂纳米复合材料力学性能的影响.结果显示,氧化石墨烯和多壁碳纳米管确实能够改善环氧树脂复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、储能模量等力学性能,氧化石墨烯对于复合材料拉伸性能的提高要优于多壁碳纳米管,而多壁碳纳米管对复合材料弯曲性能的改善要优于氧化石墨烯.     

连续纤维增强超高分子质量聚乙烯路面板材料的制备及测试表征

为提高路面板材料的力学性能,以超高分子质量聚乙烯(UHMWPE)为基体树脂、连续玻璃纤维织物为增强体,通过设计挤出模头,釆用熔融浸渍工艺和层压工艺,制备连续玻璃纤维增强UHMWPE复合材料层压板.研究玻璃纤维体积分数(30%、40%、50%和55%)对UHMWPE复合材料拉伸、层间剪切、冲击等性能的影响规律,测试分析不同纤维体积含量条件下的UHMWPE复合材料热性能的变化规律.测试结果表明:当玻璃纤维体积分数分别为50%、40%时,UHMWPE复合材料拉伸强度和层间剪切强度分别达到最大值,分别为675.9 MPa和23.13 MPa,证明增加玻璃纤维的体积含量可有效提高UHMWPE复合材料冲击强度.当温度分别低于70℃和91℃时,UHMWPE复合材料的储能模量与损耗模量随着纤维体积含量的增加而增加.提高UHMWPE复合材料的纤维体积含量,可在一定程度上提高其玻璃化温度.     

氧化石墨烯包覆磁性纳米粒子复合材料的制备及其对亚甲基蓝的模拟吸附

制备了一种氧化石墨烯包覆磁性纳米粒子复合材料,并运用X射线衍射、扫描/透射电镜、傅里叶红外光谱、振动样品磁强计对该复合材料进行了表征。研究结果表明,该复合材料具有Fe3O4核、氧化石墨烯壳的核壳结构,复合材料中皱纹丝状的氧化石墨烯紧密和磁性纳米粒子相连,Fe3O4成单晶状。该复合材料的制备首先在球形的Fe3O4纳米粒子表面包覆SiO2涂层,再在涂层表面赋予-NH2基,最后和氧化石墨烯反应,最终得到具有核壳结构的复合材料。对复合材料的吸附性能进行了初步模拟测试,以亚甲基蓝为吸附质,对溶液pH值、吸附剂量对吸附量的影响以及吸附等温线进行了研究,结果表明该复合材料能够在吸附后在外加磁场下快速分离,是一种优异的吸附剂。     

碳纳米管增强复合材料的界面破坏形态及改善措施

以碳纳米管增强树脂基复合材料的二维平面模型为对象,在考虑基体材料非线性的情况下,探讨碳纳米管增强复合材料的界面层特性对复合材料破坏形态的影响。通过对破坏端部的局部处理,提出两种提高复合材料抵抗损伤破坏能力的方法。第一种方法是改变纤维及界面层端部与基体的界面特性即软化界面,用内聚力模型模拟界面,通过内聚力阻扰裂纹的扩展;第二种方法是改变碳纳米管的端部形状即封闭碳纳米管及界面层,通过改变碳纳米管的应力分布状态来提高复合材料的抗破坏能力。     

Effect of nano-silica modification on the tensile property of SMA/GF/CF/epoxy super hybrid woven fabric composites

Tensile properties of epoxy casts together with shape memory alloy (SMA), glass (GF) and carbon (CF) woven fabric reinforced epoxy matrix super hybrid composites were investigated, respectively. In order to enhance the mechanical strength of this advanced material, two categories of modifications including matrix blending and fiber surface coating by nano-silica were studied. Scanning electron microscopy (SEM) and fiber pull-out tests were adopted to complement the experimental results, respectively. Experimental results reveal that the toughness of epoxy matrix is enhanced significantly by adding 2wt% nano-silica. The failure mechanism of SMA reinforced hybrid composites is different from that of GF/CF/epoxy composites. Compared with the matrix modification, the fibers modified by coating nano-silica on the surface have better tensile performances. Moreover, the fiber pull-out test results also indicate that composites with fiber surface modification have better interfacial performances. The modification method used in this paper can help to enhance the tensile performance of the mentioned composite materials in real engineering fields.     

Dynamic mechanical and thermal properties of cross-linked polystyrene/glass fiber composites

Cross-linked polystyrene/glass fiber composites were fabricated using cross-linked polystyrene (CLPS) as matrix and E-glass fiber as the reinforcement. Surfaces of E-glass fibers were modified by vinyl triethoxysilane (VTES), vinyl trimethoxysilane (VTMS) and γ-methacryloylpropyl trimethoxysilane (MPS). The treated glass fibers were analyzed by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and thermo-gravimetric analysis (TGA) were employed to investigate the effect of glass fibers surface modification on viscoelastic behavior and thermal properties. The morphology of fracture surfaces of various composites was observed by scanning electron microscopy (SEM). The results revealed that these coupling agents were connected to the surfaces of the fibers by chemical bonding. Dynamic mechanical properties as well as thermal stability of the composites were improved considerablely, but to varying degrees depending on the fiber modification. The diversities of improvement of properties were attributed to the different interfacial adhesion between CLPS matrix and the glass fibers.     

碳纤维增强水泥基复合材料的力学性能研究进展

碳纤维(Carbon Fibers, CFs)作为增强相运用在复合材料中一直是研究热点。综述了CFs的种类、分散方式及其在水泥基复合材料中分散性的评估方法、CFs表面涂层改性的制备工艺及其优缺点。通过改善CFs在水泥基体中的分散性和对CFs表面进行涂层改性处理,可以制备性能良好的碳纤维增强水泥基复合材料（CFRC）。同时,对CFRC力学性能的影响因素进行了系统的探讨及研究,包括水灰质量比、养护龄期、成型工艺、硅粉掺量、外加剂、CFs掺量和长度等。总结出进一步提高CFRC力学性能的关键在于改善CFs在水泥基体中的分散性和相容性,并为今后制备高性能CFRC提供参考。     

石墨烯增强钛基复合材料的研究进展

石墨烯作为增强相添加到钛基复合材料中能提高其各项性能. 通过对文献的梳理,介绍石墨烯增强钛基复合材料的制备方法及相关性能,并概述界面结构和增强机理的研究,最后对石墨烯增强钛基复合材料的未来发展趋势进行展望.     

玄武岩纤维加固混凝土梁式结构的研究综述

玄武岩纤维复合材料(BFRP)是一种新型的加固材料,成为了代替碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等传统加固材料的新一代复合加固材料.与碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等相比,玄武岩纤维有耐高温、耐腐蚀、成本低廉、生产方便等优点.本文重点总结玄武岩纤维最近5年在国内的研究方向与成果,并分析玄武岩纤维在钢筋混凝土梁式结构中的应用与前景展望.     

表面处理碳纤维增强羟基磷灰石复合材料研究

对碳纤维进行表面氧化处理和对氨基苯甲酸表面处理,以这种表面改性碳纤维与羟基磷灰石陶瓷复合,制备表面改性碳纤维增强羟基磷灰石复合材料,研究各种碳纤维的含量对复合材料的抗弯强度、断裂韧度的影响。结果表明,表面氧化改性碳纤维可以显著提高材料的性能,其断裂韧度可达基体断裂韧度的2倍,抗弯强度可达基体抗弯强度的2．48倍。尤其是对氨基苯甲酸表面处理的碳纤维的效果更好,其断裂韧度可达基体断裂韧度的2．25倍,抗弯强度可达基体抗弯强度的3倍。     

基于碳材料的柔性电加热元件的研究进展

综述了国内外碳基柔性电加热元件的最新进展,阐述了碳基柔性电加热元件的加热机理,总结了以石墨烯、碳纳米管、碳纤维等为代表的碳基柔性电加热元件常用碳材料,介绍了碳基柔性电加热元件的制备方法及其在防寒保暖和医疗保健等领域的应用.     

石墨烯增强铜基复合材料的研究现状

石墨烯由于其独特的结构和优异的性能已成为目前金属基复合材料中最具吸引力的碳质材料增强体.本文系统报道了石墨烯增强铜基复合材料的分散方法和制备技术.总结了石墨烯的添加对复合材料性能的影响和其强化机理.同时也指出了石墨烯增强铜基复合材料研究存在的问题,并对其潜在应用进行了展望.     

高速铁路绝缘轨距块用增强尼龙专用料研究

以尼龙（PA）为基体树脂,通过不同黏度的PA复合,优化选择了具有较好加工性能和机械强度的基体材料。同时,选择不同直径的玻璃纤维,研究玻璃纤维种类和含量对复合材料性能的影响,对比普通玻璃纤维和无碱玻璃纤维对复合材料的耐醇解性能影响,使复合材料具有优异的耐高温性能和较好的耐醇解性能。为了提高抗氧剂的物理损耗性能,制备了纳米二氧化硅表面负载抗氧剂,并采用红外光谱法研究了接枝结构。     

Effect of chemical vapor infiltration treatment on the wave-absorbing performance of carbon fiber/cement composites

Short carbon fibers were treated at high temperatures around 1100℃ through chemical vapor infiltration technology. A thinner layer ofpyrocarbon was deposited on the fiber surface. The dispersion of carbon fibers in a cement matrix and the mechanical properties of carbon fiber/cement composites were investigated by scanning electron microscopy （SEM） and other tests. The reflec- tivity of electromagnetic waves by the composites was measured in the frequency range of 8.0-18 GHz for different carbon fiber contents of 0.2wt%, 0.4wt%, 0.6wt%, and 1.0wt%. The results show that the reflectivity tends to increase with the increase of fiber content above 0.4wt%. The minimum reflectivity is -19.3 dB and the composites exhibit wave-absorbing performances. After pyrocarbon is deposited on the fiber, all the refiectivity data are far greater. They are all above -10 dB and display mainly wave-reflecting performances.