碳纤维复合材料面临发展契机

高性能纤维是指耐热好、质量轻、强度高、高模量的特种纤维材料。作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,碳纤维比铝还轻、比钢还硬,它们的密度是铁的1／4、比强度是铁的10倍。由于质轻,碳纤维复合材料质量大约是钢的20％,依据纤维等级和方向性,甚至可以达到类似钢材的强度;此外,碳纤维还不生锈,由于使用碳纤维材料可以大幅降低结构质量,因而可显著提高燃料效率。     

高性能碳纤维发展迅速 应用领域不断拓展

<正>碳纤维是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下,以碳化方法制得的含碳量在90%以上的纤维状碳素材料。碳纤维是高性能纤维中具有最高比强度和最高比模量的纤维(强度高于钢铁材料10倍,质量仅有铝材     

碳纤维的现状与未来

众所周知,碳纤维具有比铝轻、比铁强度高的特性,因而作为先进复合材料的强化纤维受到了普遍关注。近几年,碳纤维正以10%以上的年增长率迅速发展。按照原丝的种类,碳纤维可分为PAN(聚丙烯腈)系、沥青系、人造丝系、气相长大系等。目前,已形成很大市场的是PAN系,其次是沥青系。PAN系因其高强度、高弹性模量的特性占领了航空材     

碳纤维复合材料应用研究发展趋势

碳纤维复合材料是60年代发展起来的一类轻质高性能新型材料。它是以碳(石墨)纤维作增强体,以树脂、金属、陶瓷或碳等为基体复合而成的材料。由于它具有比重轻、比强度高、比刚度大、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳及可设     

世界近期碳纤维市场供需发展概况

碳纤维(CF)具有质轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、防辐射、导电等优越性能。它的比强度和比模量比一般增强纤维都高,碳纤维增强聚合物(CFRPs)复合材料以其比钢强、比铝轻的特性成为当今技术革命中以塑代金属最重要的工业纤维材料;碳纤维增     

聚丙烯腈基碳纤维制备过程中微观结构的演变

碳纤维的微观结构是影响其强度和断裂行为的重要因素.PAN纤维、预氧化纤维的微观形态结构与最终碳纤维的结构有着密切的关系.阐述了PAN纤维和预氧化纤维的微观结构的研究进展,着重介绍了聚丙烯腈基碳纤维发展历史上有代表性的结构模型,以期为制备高性能碳纤维提供理论依据.     

国外高性能碳纤维牌号比较

本文介绍了国外17家公司制造的74个商品牌号高性能碳纤维。这些牌号按模量值或强度值可分为中模量、高模量、超高模量、超高强度、高强度五个等级,对同一等级碳纤维可按每束纤维数和每千米克数进一步细分各商品牌号,或者按比模量、比强度及断裂应变率来区分不同等级与牌号的碳纤维。为对各国厂商生产的碳纤维便于进行比较、选择和使用,作者提出了国际间高性能碳纤维模量划分标准的建议。     

国外特种无机纤维发展近况

近年来特种无机纤维的开发和应用非常活跃。本文分别介绍高性能增强纤维,陶瓷隔热和耐燃纤维、金属纤维的开发应用近况。鉴于碳纤维和玻璃纤维的报道很多,在此不作详细讨论。一、高性能增强纤维高性能增强纤维(硼纤维、碳化硅纤维、和氧化铝纤维)可作树脂、金属和陶瓷基体的增强材料。其高的比强度和比模量使复合材料具有比纯金属更佳的物理性能。目前,几乎所有的连续纤维都可与聚合物基体结合。复合材料的几种最受欢迎的性     

稻草纤维在轻骨料混凝土中的增韧性能及劈裂抗拉强度预测模型

混凝土强度等级越高,脆性越大,此类问题在轻骨料混凝土中更为突出。采用钢纤维、碳纤维、聚丙烯纤维等对其进行增韧,虽能取得一定效果,但对工程造价和环境的影响较显著。基于植物纤维具有来源广泛、环境友好等特点,以粉煤灰陶粒混凝土为例,探寻了稻草纤维掺量、形状、长度和粉煤灰掺量对其力学性能的影响;基于界面过渡区理论,从轻骨料混凝土拉压比、抗冲击强度角度分析了稻草纤维的增韧效果。结果表明:拉压比随纤维掺量的增加而增加,随纤维长度、粉煤灰掺量的增加而减小;纤维改性后拉压比虽出现了降低,但仍高于无纤维组;稻草纤维提高拉压比的效果与其他纤维相近,且改性后提高抗冲击强度效果显著。基于回归分析,提出了混凝土劈裂抗拉强度预测模型,验证结果表明:该模型预测值与文献试验值相对误差在7%以内;混凝土强度等级越高,预测结果越准确,该模型可用于纤维轻骨料混凝土、高性能混凝土劈裂抗拉强度的预测。     

国内外超高分子量聚乙烯发展现状

超高分子量聚乙烯（也称高强高模聚乙烯,缩写为UHMW-PE）是新型热塑性工程塑料,分子结构和普通聚乙烯相同,黏均分子量达150万～1000万（普通聚乙烯的黏均分子量在4万～12万）。UHMW—PE纤维是目前世界上比强度和比模量最高的纤维,是继碳纤维、芳纶纤维之后出现的第3代高性能纤维。     

碳纤维材料在体育器械中的应用研究

碳纤维材料是一种无机高性能纤维,其含碳量一般在90％以上.因此,这种材料依然具有碳素材料的一系列特征,如耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、导电导热性能好等.除此之外,碳纤维材料也具有纤维的特征,如柔软性好、韧性强等.碳纤维材料比单个碳素材料或纤维材料具有更强性能,例如碳纤维材料的强度能达到钢铁的五倍;耐受温度能达到2000℃以上;热膨胀系数很低,温度变化对其形状影响较小;密度小,同体积下只有钢的五分之一.碳纤维材料依托诸多优点在多个领域得到了广泛应用,体育器械制造只是其中之一,以下对碳素纤维材料在体育器械中的应用进行具体介绍和分析.     

沥青基碳纤维及其混杂纤维增强尼龙1010复合材料结构与性能的研究

本工作研究了通用型沥青基碳纤维、玻璃纤维及它们的混杂纤维增强尼龙1010复合材料的结构与性能,并与相应的聚丙烯腈基碳纤维及其混杂纤维复合材料的性能作了系统的比较.实验结果表明,随短纤维含量的增加,复合材料的模量和强度线性增加,当纤维含量达到一定临界值时,其强度有所下降.聚丙烯腈基碳纤维增强尼龙1010复合材料比相应的沥青基碳纤维复合材料具有较好的力学性能,但后者通过与高强度玻璃纤维混杂增强,可提高其力学性能.本工作还研究了这些复合材料的断裂特征和它们的混杂效应.      

表面氧化处理提高碳纤维增强树脂基复合材料力学性能的研究

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced composites,CFRP)具有高强度比、高模量比、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳等一系列优异性能,是一类应用广泛的高性能复合材料.介绍了碳纤维几种主要的表面氧化处理方法及其不同处理工艺和条件对碳纤维表面性能以及CFRP力学性能的影响.     

碳纤维复合材料的实际应用

碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。碳纤维复合材料是国家高科技产业发展当中的重要材料也是关键材料,碳纤维复合材料有轻质、高强度、高刚度、耐得住腐蚀等优势。其被广泛应用在航天领域、航空领域、汽车、体育休闲等领域。本文主要介绍碳纤维复合材料在各领域的实际应用情况。     

复合材料使汽车不易划伤

德国弗劳恩霍夫化学工艺研究所正在开发一种复合材料，这种材料不但有出色的抗划伤特性，而且还强度高、韧性好。纤维增强塑料通常是在基质中加入玻璃纤维或碳纤维。制造高性能纤维增强复合材料的主要要求是使纤维排列于经受最大应力的方向，而且纤维必须与基质材料有良好的润湿性。     

碳纤维需求放量期待更多高端国产产品

正我国拥有自主知识产权的全复合材料涡桨公务机"领世AG300"飞机在珠海金湾机场首飞成功。据悉,该机机体全部采用先进的碳纤维复合材料制造。而在不久前,我国另一款广泛应用了高性能碳纤维的新型号飞机也成功首飞。业内人士表示,未来随着技术的持续进步,国产碳纤维的应用市场将被进一步扩大。碳纤维作为一种高强度材料,"外柔内刚",质量比铝轻,强度比钢铁高,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军     

廉价碳纤维

日本三菱化工公司将采用新工艺大批量生产一种碳纤维,它的成本不到现有碳纤维成本的一半。碳纤维是一种比铝轻、强度比钢好的新材料。这种沥青基碳纤维是由九州(Kyushu)政府工业研究所开发的。三菱化工公司在该工艺的基础上,明年将建设年产1000吨的厂,并希望利用该材料的高强度和高韧性,以满足汽车和飞机工业发展的需要。据说一些钢铁、化工和纤维制造厂正计划引进该工艺。     

碳纤维增强空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料的力学性能

制备了纤维长度为1 mm和2 mm的碳纤维增强空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料,其纤维质量比分别为0.2%、0.5%、1%和3%。对材料进行三点弯曲实验和压缩实验,研究了纤维长度和纤维质量比对其弯曲强度和弯曲弹性模量、压缩强度和压缩弹性模量等力学性能的影响。结果表明,添加两种长度的碳纤维都能明显提高复合材料的弯曲和压缩力学性能。随着碳纤维质量比的增大复合材料的弯曲强度和压缩强度呈先增大后减小的趋势,当碳纤维的质量比为0.5%时达到最大值,随后则随纤维含量的增大而逐渐降低。当碳纤维的长度为1 mm质量比为0.5%时,复合材料试件的弯曲强度和压缩强度比未添加纤维时分别提高198%和110%。碳纤维的长度为1 mm时纤维含量的变化对复合材料的弯曲强度、压缩强度和压缩弹性模量有较大的影响,但是当纤维长度为2 mm时纤维含量的变化对弯曲强度和压缩强度的影响不大。     

碳纤维布的织造及其应用

<正>碳纤维是一种科技含量很高的纤维状碳材料,它是采用高温分解法,由有机母体纤维在1000～3000℃的惰性气体下制成的。碳纤维呈黑色,具有强度高、质量轻、导电、耐高温、耐腐蚀、膨胀系数小等特点。碳纤维产品的主要形式有:纤维、碳布、预浸料坯     

“射频法工艺生产高模碳纤维技术”产业化、商品化工程项目

1、应用:碳纤维具有低密度、高强度、高模量、耐高温、抗化学腐蚀、低电阻、高热导、低热膨胀、耐化学辐射等优良特性,此外,还具有纺织纤维的柔曲性和可编性,比强度和比模量优于其他纤维增强体。由于碳纤维性脆和高温抗氧化性能较差,很少单独使用,主要用作树脂、碳、金属、陶瓷