碳纤维复合导线发展综述

碳纤维复合导线是一种全新材料的节能、增容"电网友好型"导线,它充分发挥了碳纤维材料优良的电气与力学特性,具有良好的通流能力、较低的运行损耗、强度大、耐热特性优良、密度低、耐腐蚀以及具有较低的热膨胀系数等优点。从碳纤维复合导线的电气特性、力学特性以及工程运行等方面综合介绍了国内碳纤维复合导线的研究现状以及工程应用情况,指出了目前该领域存在的问题,并提出了今后发展的相关建议。     

聚四氟乙烯高分子复合碳纤维浸渍石墨生产工艺与应用

高分子复合碳纤维—聚四氟乙稀乳液浸渍石墨,是特殊树脂浸渍石墨材料中的一种,它不仅具有优良的热传导性能,更具有优越的耐腐蚀性、耐高温性能。本文介绍了我公司在聚四氟乙稀高分子复合碳纤维浸渍石墨生产中的工艺及应用。     

采用碳纤维材料使钢表面增碳与合金化的方法

以碳纤维和织物为基的碳纤维材料及其织物材料经常被当作强化复合材料。本文列举了电流通过强化钢制零件后所产生的表层显微组织研究结果,以及以碳纤维材料织成的织物、或者毡垫为零件表层上的布局。     

表面复合改性碳纤维增强HA复合材料

采用溶胶-凝胶技术在低温氧化处理后碳纤维表面涂覆HA涂层,获得复合改性碳纤维增强HA复合材料。研究并测试了碳纤维的改性工艺、改性后碳纤维表面的微观形貌以及不同碳纤维含量下复合材料的抗弯强度和断裂韧性。结果表明,在400℃氧化30 min的碳纤维表面具有较高的活性和较大的比表面积,在HA溶胶中提拉5次后碳纤维表面形成一层与基体结合性能较好的膜层。复合改性碳纤维可显著提高HA材料的力学性能,当碳纤维含量为3%时,复合改性碳纤维/HA复合材料的抗弯强度达到最大值79.8 MPa,比基体提高了3.2倍。当碳纤维含量为4%时,复合改性碳纤维/HA复合材料的断裂韧度达到最大值1.85 MPa·m1/2,比基体提高了2.3倍。     

采用碳纤维材料使钢表面增碳与合金化的方法

以碳纤维和织物为基的碳纤维材料及其织物材料经常被当作强化复合材料。本文列举了电流通过强化钢制零件后所产生的表层显微组织研究结果，以及以碳纤维材料织成的织物、或者毡垫为零件表层上的布局。钢利用碳纤维材料的表面或者局部强化方法其本质在文献中已有论述。     

碳纤维复合材料板材热冲压成形试验研究

碳纤维复合材料由碳纤维增强体和基体树脂复合而成．按照应用性质可分为功能复合材料和结构复合材料两种。其中,结构复合材料的增强材料为各种纤维或者颗粒等材料．在复合材料中起主要作用,提供刚度和强度的作用。基体可以是金属或者非金属等,在复合材料中起配合作用,支持和固定纤维材料．传递纤维问的载荷．保护纤维．     

氧化镍柔性自支撑电极材料的电化学性能研究

制备具有优异界面结构和电子/离子传质能力的柔性电极材料是解决高性能电化学活性物质由体积膨胀引起材料粉化和从集流体剥落难题的关键。一种独特的工艺实现了高性能过渡金属氧化物（氧化镍）内嵌碳纤维柔性织物电极的一步制备,所制备的活性物质免于使用导电剂、粘结剂和集流体直接用于锂离子电池负极材料的组装。得益于氧化镍超高的理论比容量,活性碳纤维基体材料低维特性和良好的内应力分散率,制备的复合织物电极展现出良好的电化学性能,一维氧化镍/碳纳米纤维（NiO-CNF）复合柔性电极较纯氧化镍（NiO NF）纤维电极材料具有更卓越的循环耐久性和倍率性能,NiO-CNF和NiO NF在0.5C倍率循环200次分别具有418 mAh·g-1和242 mAh·g-1的可逆容量,良好的电化学性质归因于复合柔性电极的交联结构提供的优异扩散动力学和应力缓冲。     

纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极的制备及性能

以高温固相合成法,采用两步烧结法制备镀铜碳纤维增强的纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极,即先以NiO、Fe2O3、微量V2O5和MnO2为原料制备NiFe2O4尖晶石基体材料,然后以该NiFe2O4尖晶石基体材料和镀铜碳纤维为原料,采用冷压烧结法制备纤维/NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极.研究镀铜碳纤维添加量对NiFe2O4复合陶瓷惰性阳极体积密度、气孔率和抗弯强度的影响.结果表明:添加镀铜碳纤维可以显著改善NiFe2O4复合陶瓷材料的性能,当镀铜碳纤维添加量为3%(质量分数)时,其体积密度比不添加镀铜碳纤维试样的体积密度提高约12%,其抗弯强度比不添加镀铜碳纤维的提高约22%.     

短碳纤维增强羟基磷灰石生物材料的制备与性能

以短碳纤维(Cf)为增强体,采用湿法搅拌均化和自组装合成工艺使短碳纤维均匀分散于反应生成的羟基磷灰石(HA)粉体中,30 MPa下将复合粉体压制成型,并于1250℃氮气保护气氛常压烧结制备了短碳纤维增强羟基磷灰石生物复合材料(Cf/HA).为提高复合材料的界面结合,低温氧化法对碳纤维进行表面处理.采用IR,SEM技术研究短碳纤维处理前后的表面状态;SEM观察复合粉体的分散效果及复合陶瓷的断口形貌;三点弯曲法测其抗弯强度;单边切口梁法测其断裂韧性.实验结果表明碳纤维的表面处理对力学性能有很大影响,可大大提高复合材料界面结合强度,Cf添加量为0.5%(质量分数)时,增强效果最为理想,最大抗弯强度为67.70 MPa,断裂韧性达1.18 MPa.m1/2,比Cf未氧化处理的复合材料分别提高近20%和18%.研究表明湿法搅拌均化和自组装合成工艺是一种行之有效的均化技术,具有最小的纤维损伤度、高的碳纤维体积分数以及操作便利等优点,常压下烧结制备的短Cf/HA复合材料是一种很有发展前途的骨替代植入材料.     

汽车同步器齿环摩擦材料碳纤维表面结构分析

汽车同步器齿环摩擦材料是一个复杂的复合体系,填料加入的数量能够明显地影响其加工和使用性能.为了表征该配方体系中所使用的主要填料碳纤维表面存在的基团种类和数量,从而研究碳纤维与酚醛树脂的相溶性、粘接性等性能.采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射及X光光电子能谱(XPS)等表征方法,分析了碳纤维表面结构.结果表明:汽车同步器齿环摩擦材料所选用的碳纤维增强材料为非结晶结构,表面含有C、O、N、Si等元素,是PAN基碳纤维,在碳骨架的表面含有C=O及C-O-C极性基团,另有少量杂质SiO2.结论为:碳纤维表面极性基团的存在有利于碳纤维与酚醛树脂基体的粘接,提高摩擦材料的综合性能.     

碳纤维复合材料在笔记本电脑外壳上的应用

介绍了短碳纤维增强复合塑料、热固性连续性碳纤维复合板材、热塑性连续性碳纤维复合板材、碳纤维复合薄膜等4种碳纤维复合材料在笔记本电脑外壳上的应用,并作出了展望。碳纤维与工程塑料、环氧树脂、PMMA等树脂复合后制备的笔记本电脑外壳,在同等强度条件下,相比传统工程塑料制备的笔记本电脑外壳,厚度可减薄50%~60%,重量减轻40%~50%,而且拥有良好的耐候性和耐腐蚀性。指出碳纤维复合材料研究的快速发展将会推动笔记本电脑市场的巨大变革,使笔记本电脑向着"更轻、更薄、更强"方向快速发展。     

纳米SiO2/碳纤维增强复合贴片修复损伤铝合金板力学性能研究

采用碳纤维与自行研制的室温快速固化胶粘剂复合,制备复合贴片,研究了碳纤维表面处理工艺以及填加纳米SiO_2对复合贴片修复损伤铝合金板力学性能的影响.结果表明:对于同一种复合贴片,分别采用碳纤维表面氧化活化处理工艺和填加纳米SiO_2两种方法改进,可使损伤铝合金板拉伸强度各自提高10 %和20 %;若将两种方法结合应用时,则可使损伤铝合金板拉伸强度提高60 %;利用微脱粘法表征碳纤维-胶粘剂基体界面剪切强度,其平均提高幅度达46 %;SEM观察发现碳纤维-胶粘剂基体-铝合金板三者界面结合紧密.     

碳纤维/铁硅铝复合吸波材料的性能研究

通过将片状的FeSiAl磁粉与碳纤维以不同的方式复合,制备了不同吸波性能的复合吸波材料。研究表明,该FeSiAl磁粉平行于吸波片表面排列时,材料的反射率最小,吸波性能最强;FeSiAl磁粉垂直于吸波片表面排列时,材料反射率最大,吸波性能最弱。随短切碳纤维含量的增加,材料的反射率提高,并且随频率的增大,材料的反射率逐渐减小。当短碳纤维(长度≤10mm)规则排列时,反射率呈规律性变化,且段数越多,反射率越大,低频段的反射率小于高频段的反射率。     

碳纤维表面化学复合镀Ni-P-SiC镀层的形貌及性能

为了同时改善碳纤维与金属铝基体之间的润湿性和分散性,采用化学复合镀的方法在碳纤维上制备Ni-P-SiC复合镀层。通过扫描电子显微镜观察镀层表面和截面形貌,通过单纤维电子强力测试仪分析Ni-P镀层和Ni-P-SiC镀层力学性能,采用同步热分析仪分析Ni-P镀层和Ni-P-SiC镀层的氧化性能。结果表明:Ni-P-SiC镀层的抗拉强度比Ni-P镀层的抗拉强度稍低,但Ni-P-SiC镀层的形状参数m对比Ni-P的形状参数m提高了8.45%,材料的可靠性提高;对比出现最大放热峰的温度,Ni-P-SiC镀层比Ni-P镀层的出现温度高130℃,Ni-P-SiC镀层的抗氧化性明显提高;通过Ni-P-SiC镀层改性后的碳纤维在铝基中分散性明显提高,减少了碳纤维的聚集。Ni-P-SiC镀层有效解决了高温条件下碳纤维与铝基复合的难题。     

新型碳系吸波涂层材料研究进展

作为解决电磁污染问题与实现装备战场隐身的有效手段,吸波涂层材料具有广泛的应用前景。碳系材料因其广泛的来源、简单的制备工艺、低密度、高导电率等优点,在吸波涂层材料领域受到国内外研究人员的高度重视。对吸波涂层材料的损耗机制进行了叙述,介绍了电阻型损耗、电介质型损耗以及磁损耗三种损耗机制中电磁波的损耗和吸收原理。综述了碳纤维、碳纳米管、石墨烯等新型碳系材料的特性及其在吸波涂层材料领域的研究现状。对碳纤维进行活化处理或使用多孔碳纤维、螺旋碳纤维等代替普通碳纤维能够有效提高其吸波性能。碳纳米管具有多种结构,其中阵列状多壁碳纳米管吸波性能最佳,采用一些具备磁损耗的材料与碳纳米管进行共混、包覆或填充处理是目前的主要研究方向。石墨烯几乎没有磁损耗,单独使用时,阻抗匹配较差,影响其吸波性能的发挥,通常将石墨烯与磁损耗型材料复合,改善材料的阻抗匹配,提高吸波效果。最后,根据碳系吸波涂层材料的研究现状,对其未来的发展方向进行了展望。     

新型碳纤复合材料在泵过流部件中的应用

阐述了一种由非金属矿物材料Si C、碳纤维、树脂交联剂等复合的新型材料,通过在泵过流部件—叶轮等金属模具中一次浇注成型,加热固化而成。该技术用于泵过流部件制造,是区别于金属及工程塑料的一种新型材料,兼顾了以上两种材料的优点,在一些特殊恶劣的工况条件下,同时具备耐冲刷磨损、耐电化学及酸碱腐蚀的特性,有效延长泵的使用寿命,具有广泛的应用前景。     

碳纤维在高温下的结构、性能演变研究

针对碳纤维在碳／碳烧蚀防热复合材料中应用的基础问题,论述了不同碳纤维结构、成分、表面特征,及其力学性能和热物理性能的高温演变规律,揭示了碳纤维灰分含量对碳纤维力学性能和热氧化性能的影响。确定了在碳／碳复合材料复合成型过程中,碳纤维结构受基体碳影响的变化规律和碳纤维表面特征对碳／碳材料宏观力学性能的影响。阐明了碳／碳复合材料中碳纤维的力学性能对纤维发生折断烧蚀的阻碍作用和通过控制碳／碳成型最高温度实现提高性能的途径。     

短碳纤维增强反应烧结碳化硅复合陶瓷机理研究

以碳化硅粉末、纳米碳黑、短碳纤维为原料,采用模压成型、反应烧结法制备了力学性能优异的碳化硅复合陶瓷。对短碳纤维增强反应烧结碳化硅复合陶瓷的机理进行了研究。结果表明:纳米碳黑由于其更高的反应活性,有效的抑制了短碳纤维与硅的反应,碳纤维仅外层与硅反应生成β-Si C,少量硅通过扩散进入碳纤维内层,短碳纤维得到有效保护。纳米碳黑完全反应的同时,碳纤维作为部分碳源填充了更多坯体气孔,更多气孔被Si之外的相填充使得复合陶瓷烧结体的残硅体积分数由20%降至12%,且有效的抑制了硅岛的形成。材料断口形貌中可观察到纤维拔出、纤维脱粘、和大量细小β-Si C晶粒拔出。相比于传统的反应烧结碳化硅陶瓷,添加碳纤维的碳化硅复合陶瓷的断裂韧性由4.06 MPa·m~(1/2)提升至5.11 MPa·m~(1/2);烧结体体积密度由3.04 g/cm~3降低至2.98 g/cm~3,弯曲强度由295 MPa提升至379MPa,碳化硅复合陶瓷的比强度提升了31%。     

谈复合材料及其发展和关注的热点(上)

<正>1.全球复合材料发展概况复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围,并提高产品质量和企业的经济效益。在各种复合材料中,最重要的是纤维增强复合材料。它是利用不同的方法将纤维材料(如碳纤维、玻璃纤维、复合纤维等)与基体材料复合,从而得到比强度和比弹性率均非常高的材料。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。     

复合材料及其制取方法

本专利涉及到铝或铝合金嵌以碳纤维制成的一种复合材料及其制取方法。对于宇宙飞行器、导弹、火箭以及其它类似的武器需要具有特殊物理性能(例如比重小、强度高和刚性好)的耐热材料。这种材料也是由合成的原料组成。用于制取这种复合材料大有希望的原料是碳织物(碳纤维),因为碳纤维耐热性好,而且在市埸上易购到(不管它以何种商品形式出现)。现已人有用碳织物(碳纤维)和人造纤维来制取复合材料。对于碳织物(碳纤维)与金属的结合已作了不少试验。试验得知,把很结实的碳纤维嵌