纤维对水泥基复合材料性能影响研究进展

为拓宽纤维材料在水泥基复合材料上的应用,促进超高韧性纤维增强水泥基复合材料的发展,对目前国内外纤维性能对水泥基复合材料性能影响的研究进展进行综述。首先,介绍了纤维增强混凝土的种类及增强增韧机制,认为纤维桥接作用可阻止裂纹产生和扩展,显著提高混凝土的拉伸强度和延展性能。其次,分析了混凝土领域常用有机纤维和无机纤维的性能特征;然后对影响纤维增强混凝土性能的因素进行归纳与总结,从混杂纤维、纤维形态、体积分数、纤维排列方向以及纤维粘结性能对复合材料性能的影响关系进行分析。最后,指出纤维增强混凝土研究中亟待解决的问题,并展望了未来纤维增强混凝土的发展趋势。     

黄麻纤维毡增强复合材料的力学性能研究

文章对黄麻纤维进行表面处理,并制作纯黄麻纤维以及与碳纤维混杂的针刺毡;采用真空辅助树脂传递模塑法制备黄麻纤维毡增强乙烯基树脂复合材料,并测试其力学性能.结果表明:碱处理和双氧水处理后黄麻纤维表面杂质被去除,复合材料的界面性能得到改善,综合力学性能得到提高;黄麻/碳纤维混杂增强复合材料的拉伸性能提高更为显著,拉伸强度和拉伸模量比未处理纤维毡增强复合材料分别增加了146.2%和43.6%,但其弯曲性能却低于其他两种处理后的黄麻增强复合材料.     

碳纤维/涤纶三维机织复合材料的拉伸性能

为研究碳纤维/涤纶复合材料中各组分纤维体积含量对复合材料纵向拉伸性能的影响,通过改变碳纤维与涤纶的混合比例,设计了5种纱线并对其织制的复合材料板材拉伸性能进行研究。结果表明：混杂纤维增强复合材料的拉伸断裂过程与增强纤维各组分的拉伸强度、断裂伸长关系密切;随着涤纶含量的增加,试样的断裂伸长率逐渐增加;抗拉强度、拉伸弹性模量均与涤纶的含量呈三次方的关系;试样的抗拉强度和拉伸弹性模量均产生了明显的混杂效应。     

混杂纤维增强结构隐身复合材料研究进展

混杂纤维增强结构-隐身一体化复合材料兼具良好的吸波性能和力学性能,因而被应用于隐身的多个领域。本文深入分析了电磁波与隐身材料的相互作用机理,明确了混杂纤维增强结构-隐身一体化复合材料的设计原理,研究了碳纤维取向、纤维混杂比、混杂结构对混杂纤维增强结构-隐身一体化复合材料吸波性能和力学性能的影响,并指出了目前存在的不足,以期为今后该类复合材料的结构设计提供借鉴。     

黄麻/碳混杂增强复合材料力学性能的理论预测与测试

采用碳纤维单向铺层于黄麻纤维针刺毡中,并制作相同纤维体积含量的黄麻纤维针刺毡,通过真空辅助树脂传递法分别制备了黄麻/碳混杂针刺毡、黄麻针刺毡、单向碳纤维毡增强乙烯基酯树脂复合材料,建立了黄麻/碳单向混杂增强复合材料拉伸与弯曲的数学模型,进行理论与实测值的比较,并分析了复合材料的力学性能。结果表明:黄麻/碳混杂增强复合材料力学性能的理论值与实测值存在一定的吻合性,在实际工程应用中可通过预测来制定混杂纤维针刺毡中黄麻纤维与碳纤维的混用比;单向碳纤维的加入有效地提高了复合材料的拉伸性能,复合材料的拉伸强度和拉伸模量比未加入碳纤维之前分别提高了107.20%和30.99%,但复合材料的弯曲模式没有太大的改变。     

纤维增强防弹复合材料的应用及研究现状

当今,各种防弹材料不仅要达到安全的要求,还需进一步满足轻质、舒适的要求,因此高性能纤维增强复合材料成为研究防弹材料的重点。文章分析了碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、PBO纤维和多种混杂纤维复合材料的优势与不足及其在防弹材料领域的应用,阐述了纤维复合材料的防弹机理及基体和界面性能对防弹性能的影响,面对将来防弹材料多方面的高性能要求,展望了纤维复合材料在防弹材料领域的优化方向,即优化纤维和基体的力学性能、优化界面粘接性能、优化设计混杂纤维复合材料。     

高强高模聚乙烯纤维及其在复合材料中的应用(下)

<正> 4 HSHMPE纤维增强复合材料的 研制与性能 4.1 单一高分子复合材料 将高强纤维包埋在传统的树脂基质材料中来 制取增强复合材料的想法由来已久,但将 HSHMPE纤维与PE树脂基质材料进行复合,由 于两者是同一种类的高分子,存在许多特性。纤 维与基质材料间的粘合是影响复合材料性能的重 要因素,而前面提到的纤维表面改性方法在此就 显得无能为力了,因为对单一高分子复合材料而 言,纤维和基质材料均呈化学惰性。那么单一高分 子PE复合材料与混纤高分子复合材料相比,其 界面粘合会有什么特点呢?     

UHMWPE／LLDPE冲击性能与界面强度关系研究

超高分子量聚乙烯（Ultra—highmolecularweightpolyethylene,UHMWPE）纤维因其高强高模、断裂伸长适中、低密度、高应变波速等优点,成为目前抗冲击领域中应用的一种最有竞争力的高性能纤维。文章探讨了UHMWPE纤维增强线性低密度聚乙烯（LLDPE）复合材料的制备工艺,并对其抗冲击性能进行研究。通过分析不同数值体积含量UHMWPE／LLDPE复合材料抗冲击性能,建立UHMWPE／LLDPE复合材料抗冲击性能与其纤维／树脂界面粘接强度的之间的联系。     

玻纤/涤纶混杂3D整体机织蜂窝结构复合材料的冲击性能

为研究玻纤/涤纶混杂纤维复合材料中涤纶含量对复合材料低速冲击性能的影响,设计了7种混杂纱线,并在改进后的普通织机上织造,同时采用真空辅助成型工艺制成混杂纤维复合材料板材。探讨了多种纤维混杂后纤维体积含量的计算方法,对混杂纤维增强复合材料冲击后断裂情况及能量吸收性能进行研究。结果表明,混入涤纶后复合材料会产生明显的混杂效应,经预测当涤纶含量约为55.69%时,复合材料能量吸收性能最好,在节省成本的情况下达到了最优。     

纤维长径比对碳-聚丙烯混杂纤维混凝土力学性能的影响

通过试验研究不同长径比的碳纤维和聚丙烯纤维混杂对混凝土力学性能的影响。结果表明:混凝土的抗压强度受混杂纤维长径比的影响不明显,但在小幅度范围内混杂纤维会产生正、负两种混杂效应;混杂纤维长径比对混凝土的抗折性能影响较大,在纤维掺量一定的情况下,最优的混杂纤维长径比组合为碳纤维取650、聚丙烯纤维取750。     

关于棉秆皮纤维增强复合材料的研究

研究表明棉秆皮纤维与麻纤维类似,所以可将其用于复合材料的增强纤维。现提出了棉秆皮纤维的提取工艺以及棉秆皮/环氧树脂增强复合材料的制备方法,并对复合材料性能进行了测试和分析,探讨了棉秆皮纤维的用量对复合材料性能的影响。     

纤维-混凝土复合材料研究

混凝土的抗压强度和刚度较高,但热导率和电导率较低,并且拉伸、抗弯强度较差,成形后结构硬脆,没有韧性。当一定短纤维混入混凝土,在稀水泥浆中分散后,界面间产生了第二相,使成形结构有韧性和柔性。为评估纤维-混凝土复合材料的性能,试验制备了由不同比例聚丙烯纤维、聚酯纤维、香蕉纤维、椰壳纤维等增强的混凝土预制件,并对这些试样进行了各种性能特征的测试。     

纤稚-混凝土复合材料研宓

混凝土的抗压强度和刚度较高,但热导率和电导率较低,并且拉伸、抗穹强度较差,成形后结构硬脆,没有韧性当一定短纤维混入混凝土,在稀水泥浆中分散后,界面间产生了第二相,使成形结构有韧性和柔性。为评估纤维．混凝土复合材料的性能,试验制备了由不同比例聚丙烯纤维、聚酯纤维、香蕉纤维、椰壳纤维等增强的混凝土预制件,并对这些试样进行了各种性能特征的测试.     

芦苇纤维及增强复合材料的研究概述

芦苇纤维及增强复合材料是一种新型环保材料，除了具有质量轻便、价格低廉、来源丰富等优点，还具备生物可降解性、可再生性及良好的机械性能，有效弥补了传统复合材料的不足。文章概述芦苇结构及性能，同时介绍不同处理方法得到的芦苇纤维对其增强复合材料的性能影响；其次分析芦苇纤维及纤维增强复合材料在各领域的研究进展，最后讨论目前存在的问题并对未来的研究进行展望。     

混杂纤维复合材料的研究进展

混杂纤维复合材料作为一种新型复合材料极大地扩展了复合材料的性能和使用范围.对混杂复合材料拉伸性能、冲击性能、热性能、摩擦性能、阻尼减震性能、吸波性能等方面的研究进展进行了综述,并简要介绍了混杂纤维复合材料的应用情况及发展.     

蔗渣纤维增强水泥基复合材料的研究

研究一种以水泥为胶凝材料、蔗渣纤维为增强相的复合材料的制备方法,探讨基体相、纤维相以及界面相的复合机理及其纤维含量对复合材料性能的影响。试验结果表明,蔗渣纤维经过预处理后,纤维与水泥浆体之间的接触面积增大,有利于纤维与水泥基材料的粘结,起到了增强复合材料的作用。当蔗渣纤维的添加量为15%时,材料综合性能最好。     

不同废纸纤维增强聚乳酸基复合材料性能研究

通过纤维分析仪、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电镜（SEM）研究4种废纸（废新闻纸、废箱纸板、办公废纸、废书刊纸）纤维的表面形貌和结构特性;然后以聚乳酸（PLA）为基体、4种废纸纤维为增强体,利用注塑成形法制备废纸纤维/PLA生物可降解复合材料并探究废纸纤维对复合材料界面相容性和力学性能的影响。结果表明,废新闻纸纤维表面受损严重,多处出现扭结及横节纹;废箱纸板及废书刊纸纤维形态完整,扭结程度低且表面较为粗糙;办公废纸纤维长径比较大、细小纤维含量较少、纤维形态特性良好但表面相对光滑。废新闻纸/PLA复合材料和办公废纸/PLA复合材料的界面相容性较差,废纸纤维对PLA基体力学性能的增强效果一般;废箱纸板/PLA复合材料和废书刊纸/PLA复合材料的界面相容性较好,且废纸纤维有一定承力作用,对PLA基体弯曲性能和拉伸性能的改善效果较好。     

建筑织物与织物建筑的发展(二)

(上接本刊 2 0 0 0年第 1 0期第 6页 )4　纺织品与基础设施钢材、木材和水泥三大类是土木建筑中使用的主要材料 ,其中水泥用量最大。但水泥脆性大、抗拉强度低 ,钢材会发生锈蚀而使性能劣化。人们利用纤维来改善水泥的性能 ;用高强纤维树脂复合材料来替代钢材。纤维作为水泥的增强材料具有重量轻、强度高、模量大、耐碱腐蚀、非磁化等优点 ,近年来国外常用碳纤维、芳纶、钢纤维、玻璃纤维、维纶、石纤维等作为混凝土的增强材料。水泥基纺织复合材料的耐久性与可靠性主要取决于纺织纤维及织物的结构稳定性及抗化学物质腐蚀的能力、对材料的加…     

玻璃纤维/丙纶混杂3D机织物及其复合材料的研制

将玻璃纤维与丙纶采用纤维包缠混杂的方法制成所需的纱线,进而研制成3D机织物,并采用直接热压成型工艺制得复合材料板材。对研制成的玻璃纤维增强丙纶基复合材料板材的拉伸性能进行了测试和分析。     

刊首语

正先进纺织复合材料是航空航天、国家防御、高端民用等领域的重要基础材料,已广泛应用于风力发电、交通运输、能源环境等国民经济各个领域。由现代纺织技术和复合材料技术集成与创新的先进纺织复合材料,是高性能纤维复合材料的一种高级形式,其通过现代纺织技术将高性能纤维制成具有特定的二维或三维形态的先进纺织结构材料,并以此作为增强结构相。由各种纺织技术制成的先进纺织结构材料具有广谱的孔隙结构形貌、可大范围调节的纤维体积含量和纤维取向分布,以