纤维包覆对环氧树脂/碳纤维复合材料弯曲性能的影响

采用聚对苯撑苯并噁唑纤维(PBO)长丝缠绕增强碳纤维(CF)束,并通过真空辅助树脂转移成型法制备了环氧树脂/PBO-CF复合材料。采用三点弯曲试验法对包覆纤维增强复合材料的弯曲强度和弯曲模量进行了测试,并利用扫描电子显微镜观察材料的弯曲破坏模式,研究了包覆纤维对材料压缩破坏过程和界面性能的影响。结果表明,纤维包覆可以提升CF复合材料的弯曲强度,其中单向、双向旋转缠绕方式可分别提高20%、36%;三点弯曲的破坏都是在压缩面产生的,纤维包覆复合材料的破坏过程是由于一束纤维的整体压缩屈曲造成了破坏,而非单根纤维的屈曲破坏;PBO-CF和环氧树脂的界面性能较差,阻碍了长丝缠绕增强纤维束复合材料弯曲性能的进一步提升。     

芳纶Ⅲ纤维及其混杂碳纤维复合材料的压缩性能研究

对比研究了芳纶Ⅲ纤维复合材料、芳纶Ⅲ纤维/T800碳纤维混杂复合材料、T800碳纤维复合材料单向板压缩性能,以及三种状态下缠绕的150 mm容器轴压性能。结果表明:混杂复合材料压缩强度和模量随混杂比(VCF)的增大而增加,当VCF为28.5%时,混杂复合材料单向板压缩强度比芳纶Ⅲ纤维复合材料提高57%,压缩模量提高20.9%;混杂复合材料150mm容器(VCF=46%)轴压破坏载荷达到138.6 k N,比芳纶Ⅲ纤维复合材料150 mm容器的轴压破坏载荷提高18.5%,但仍为混杂负效应。     

混杂比对交织芳纶碳纤维复合材料力学性能的影响

为了分析混杂比对层内混杂复合材料力学性能的影响,利用交织方式制备芳纶碳纤维混杂增强体织物,并通过交织物纬纱系统中芳纶与碳纤维的纱线配置比例调整碳纤维在增强体结构中的混杂比。采用真空辅助成型技术制备层内混杂结构的芳纶碳纤维混杂（ACFH）复合材料,并对复合材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能进行测试。结果表明,增强体纬向系统中芳纶与碳纤维的不均质性对ACFC复合材料经方向上的拉伸强度起消极作用;混杂比的增加对ACFC复合材料的纬向拉伸破坏和弯曲损伤具有抑制作用;纬向上,ACFC复合材料的拉伸强度最高提高了近6倍,弯曲强度最小增加了4.04倍;芳纶与碳纤维混杂协同作用有利于ACFC复合材料的抗冲击性能改善,且混杂比存在最佳值。     

芳纶/碳纤维混杂机织复合材料的力学性能研究

分别以芳纶和碳纤维(CF)为经、纬向纱,采用小样织机制备了不同经纬密度的芳纶/CF混杂平纹织物;以环氧树脂为基体,采用真空辅助树脂转移成形方法制备芳纶/CF混杂织物增强复合材料(简称复合材料);分析了复合材料的力学性能。结果表明:在经向纱(简称经纱)、纬向纱(简称纬纱)的纤维种类分别相同时,复合材料的弯曲强度随经向密度增大而增大;以芳纶为经纱时,复合材料的弯曲模量和拉伸模量随着经纱的密度增大而减小,而复合材料的拉伸强度和断裂伸长率随着经纱密度的增大而增大;以CF为经纱时,复合材料的弯曲模量随着经纱密度的增大而增大,且弯曲强度和弯曲模量均高于以芳纶为经纱时的复合材料。     

低成本中温固化湿法缠绕用树脂基体及其国产碳纤维复合材料

针对国产T700碳纤维、中温固化及湿法缠绕的特点,制备了一种适合国产T700碳纤维湿法缠绕用的低成本树脂基体,研究了树脂基体热性能、力学性能、使用期和成本,测试了该树脂基体与国产T700碳纤维制备的复合材料的力学性能。结果表明:该树脂体系耐热性良好且力学性能优异,适宜中温固化,粘度和使用期满足湿法缠绕工艺要求,成本降低超过65%;该树脂基体与国产T700碳纤维制备的复合材料力学性能优异,0°拉伸强度为1988.15 MPa,0°压缩强度为821.02 MPa,弯曲强度为1839.94 MPa,剪切强度为89.51 MPa。     

高强度 高模量碳纤维

碳纤维的低密度、高比强(强度/密度)及高比模(强度/密度)使得它有希望成为取代金属的材料。今天,已用碳纤维长丝卷绕制成了鱼竿、高尔夫球杆、网球拍、滑雪板、船桅杆及其它运动器材,大量的高级碳纤维复合材料用于歼击机及民航机的制造。本文简短地评述了碳纤维的制备、性能、应用及市场情况。     

芳纶Ⅲ单向复合材料制备及性能研究

用湿法缠绕法制备了芳纶Ⅲ-环氧树脂单向复合材料,对其拉伸性能、压缩性能、弯曲性能及层间剪切性能进行了研究,并对比了Kelvar-49、芳纶1414单向复合材料的相关性能。试验结果表明:含有杂环结构的芳纶Ⅲ不仅基本力学性能较优,其单向复合材料的拉伸性能、压缩性能、层间剪切性能都优于不含有杂环结构的Kelvar-49和芳纶1414,尤其体现在拉伸性能上。     

镀镍碳纤维-芳纶纤维增强复合材料性能研究

试验选用碳纳米管分散到树脂中作为吸收剂,选用芳纶纤维作为吸波层增强纤维,镀镍碳纤维作为反射层增强体,用热压罐工艺制备复合材料板材。主要对复合材料的吸波性能、屏蔽效能、密度、拉伸强度进行了测试。结果表明,用芳纶纤维/镀镍碳纤维作为增强纤维、碳纳米管作为吸收剂制备的复合材料,在8.1GHz-12.4GHz频段内反射率小于-10d B,峰值达到15.59d B;在10GHz的屏蔽为98d B;密度为1.51g/cm~3;拉伸强度为573MPa。可以广泛用于设备舱的外蒙皮材料,具有很好的隐身和防电磁泄露性能。     

专利文摘

碳纤维前体纤维束及其制造方法,一种抗菌活性碳纤维,一种碳纤维增强聚醚醚酮复合材料接骨板,连续大量制备纳米碳纤维的方法,一种碳纤维芳纶合成纸及湿法抄造,碳纤维与玻璃纤维混合拉挤的抽油杆及拉挤成型,     

3D打印连续芳纶纤维/聚乳酸波纹夹层结构复合材料的压缩性能研究

以连续芳纶纤维(Kevlar)为增强体,热塑性聚乳酸(PLA)为基体,采用熔融沉积成型(FDM)工艺,设计并制备了一体成型的Kevlar/PLA波纹夹层结构复合材料。研究了Kevlar/PLA波纹夹层结构复合材料在压缩载荷下的断裂模式,分析了结构参数、工艺参数对试样的压缩性能和结构密度的影响。结果表明,随着芯层波纹数量的增加,试样的压缩性能与结构密度均呈增大趋势;随着芯层波纹高度的增大,试样的压缩强度先增大后减小,结构密度不断减小;随着打印层高的增大,试样中的纤维体积含量不断减少,试样的压缩强度略有下降。     

F-12和国产芳纶Ⅲ纤维/环氧单向复合材料力学性能和强度对比分析

采用单向复合材料缠绕型式,对F-12和国产芳纶Ⅲ纤维增强环氧复合材料进行力学性能测试,考核了两种芳纶纤维/环氧复合材料界面黏结性能,并进行拉伸破坏机理与强度分析,获得了强度参数值.结果表明:两种芳纶纤维单向复合材料具有明显的各向异性特征,轴向力学性能远高于径向力学性能;F-12/环氧复合材料力学性能优于国产芳纶Ⅲ/环氧复合材料性能;两种复合材料纤维/树脂界面粘接较差.     

无卤阻燃聚苯乙烯保温板生产工艺研究

研究了在发泡聚苯乙烯表面包覆无卤阻燃有机-无机复合材料并制备保温板的工艺方式和工艺参数,重点研究了预发泡温度和时间对于聚苯乙烯珠粒的直径和密度以及对聚苯乙烯保温板压缩强度和导热系数的影响。制备了氧指数为30.5,压缩强度为205 KPa,导热系数为0.039 W/(m.℃)的阻燃保温板。     

纤维状态对碳纤维-铜基复合材料性能的影响

以电解铜粉和碳纤维等为原料,采用冷压烧结法制备碳纤维-铜基复合材料并研究了纤维质量分数、纤维长度以及纤维电镀等对其性能的影响。结果表明,1)碳纤维-铜基复合材料的相对密度和导电性能都随着纤维质量分数的增加不断下降,强度和耐磨性却随着纤维质量分数的增加先上升后下降,当碳纤维质量分数在3.0%~4.5%之间时,复合材料具有较好的综合性能。2)随着纤维长度的增加,碳纤维-铜基复合材料的相对密度、导电性和耐磨性等会由于孔隙率的升高和界面结构变差而下降,强度却随着纤维长度的增加而先上升后下降。3)与预镀镍相比,采用碳纤维预镀铜的方法制备的碳纤维-铜基复合材料,导电性能提高,机械性能下降。     

碳纤维改性HA/PMMA生物复合材料力学性能的研究

采用原位合成与溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维增强纳米羟基磷灰石(HA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)生物复合材料。研究了碳纤维的含量和长度对HA/PMMA复合材料结构和力学性能的影响。采用万能材料试验机和扫描电子显微镜对复合材料的力学性能及断面的微观形貌进行了测试和表征。结果表明:碳纤维在HA/PMMA复合材料中分布均匀,有效提高了复合材料的力学性能;碳纤维含量为4%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和弹性模量等均达到最大值;复合材料的断裂伸长率随碳纤维含量的增加而减小;当碳纤维含量一定时,随其长度的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均增加,但断裂伸长率降低。     

玄武岩长丝/芳纶间隔纱织物复合材料板材耐冲击性能的研究

对四种经纱细度、经纱密度不同的玄武岩长丝/芳纶间隔纱织物复合板材进行相同冲击能量的耐冲击测试,结果表明:经纱细度增加,复合板材破坏程度减小,耐冲击性能较好;而经纱细度等参数相同的预制件,预制件经纱密度增大,玄武岩长丝/芳纶间隔纱织物复合材料板材的耐冲击能力减弱。     

碳纤维增强聚氨酯密封胶强度分析

利用复合材料层合板理论对碳纤维增强聚氨酯（PU）密封胶在海水压力下的受力状况进行了简要的数学分析,并结合耐压试验结果,对碳纤维增强PU密封胶的老化及渗漏性能进行了分析。结果表明：应用层合板理论计算得到的复合材料环体的轴向压缩强度、环向拉伸强度、径向压缩强度及受力情况均满足设计要求;但是,上述计算均以碳纤维增强PU胶粘剂材料的静态力学性能为依据的,而复合材料环体在工作时呈动态力学状态,故应用层合板理论进行相关性能的计算还存在着一定的误差;目前采用碳纤维增强PU缠绕工艺、辅以表面处理剂和净水隔离剂后所制备的电缆密封胶,在7MPa压力作用下,环型管节没有泄漏,与计算结果预测一致。     

碳纤维增强聚氨酯密封胶强度分析

利用复合材料层合板理论对碳纤维增强聚氨酯(PU)密封胶在海水压力下的受力状况进行了简要的数学分析,并结合耐压试验结果,对碳纤维增强PU密封胶的老化及渗漏性能进行了分析。结果表明:应用层合板理论计算得到的复合材料环体的轴向压缩强度、环向拉伸强度、径向压缩强度及受力情况均满足设计要求;但是,上述计算均以碳纤维增强PU胶粘剂材料的静态力学性能为依据的,而复合材料环体在工作时呈动态力学状态,故应用层合板理论进行相关性能的计算还存在着一定的误差;目前采用碳纤维增强PU缠绕工艺、辅以表面处理剂和净水隔离剂后所制备的电缆密封胶,在7MPa压力作用下,环型管节没有泄漏,与计算结果预测一致。     

纤维束丝数对平纹编织C/SiC复合材料力学性能的影响

通过对2种丝束平纹编织碳纤维布增强SiC（C/SiC）复合材料的力学性能实验,研究了纤维束丝数（1 k和3 k）对复合材料性能的影响.实验结果表明：1 k C/SiC复合材料的拉伸模量、拉伸强度、压缩模量、压缩强度、面内剪切强度和弯曲强度分别为90.8 GPa,281.8 MPa,135.8 GPa,452.2 MPa,464.3 MPa和126.8 MPa,分别比3 k C/SiC高39%,15.8%,25%,132%,29.3%和30.2%.纤维束粗细不同是导致纤维束弯曲度和复合材料孔隙率差异的主要原因,对压缩强度的影响最大,对拉伸强度的影响最小.     

中国塑料专利

<正>专利名称:一种芳纶纤维增强的3D石墨烯/环氧树脂复合材料及其制备方法和应用申请公布号:CN106832774A申请公布日:2017.06.13本发明涉及一种芳纶纤维增强的3D石墨烯/环氧树脂复合材料及其制备方法,芳纶纤维均匀分散负载于3D石墨烯上,所述复合材料的导电性在102 S/cm以上,压缩强度为115 MPa以上。所述芳纶纤维增强的3D石墨烯/环氧树脂复合材料具有高压缩强度和高导     

可编可纺的柔性纤维束

美国佐治亚州亚特兰大市的卡斯顿复合材料工业公司开发出一种新的复合材料技术,可以生产具有很高柔性的单向浸渍纤维束.由佐治亚工艺所开发的这种技术称为“Towflex技术”.纤维束(玻纤、碳纤维或芳纶纤