沥青基碳纤维原料的选择与制备

本文简要介绍了沥青基碳纤维原料的选择、中间相沥青加工工艺及国内沥青基碳纤维研究及开发现状,为从事该项工作的同行提供了信息。     

复合材料压缩实验时应力分布的有限元计算

碳纤维增强树脂基复合材料（简称ＣＦＲＰ）薄板压缩实验时有三种不同的加载形式。本文对这三种加载形式进行了研究和分析，并有限元素法计算了这三种加载形式在１－３面内的压应力和层剪应力的分布? ?     

高摩擦学性能碳／碳复合材料研制

探索了高摩热学性能碳／碳（Ｃ／Ｃ）复合材料的制备途径，设计出了高摩擦学性能Ｃ／Ｃ材料的组织模型，并按模型制备出了在碳纤维上分布着球状沉积碳组织的Ｃ／Ｃ材料，实验表明：这种Ｃ／Ｃ材料具有良好的摩擦磨损性能，刹车力矩和速度的关系曲线平稳，初始力矩峰值小，摩擦系数适中；磨损率小，摩擦面光滑；试样无分层、碎裂、掉块等失效情况。     

体外CFRP筋预应力混凝土箱梁长期受力性能试验研究

碳纤维(CFRP)筋具有优异的物理力学性能,可用于替代传统的预应力钢筋。制作了体外配置碳纤维筋预应力混凝土箱梁模型,对持续均布荷载作用箱梁的截面应力重分布、长期挠曲变形及裂缝发展等规律进行了1001 d的试验观测。基于素混凝土柱体的实测徐变系数,运用双线性法和曲率法分别对试验箱梁的长期挠曲变形进行预测。试验结果表明:受压钢筋应变较初值增长225%～268%,受拉钢筋的应变较初值增长36.2～38.6%,混凝土表面压应变较初值增长164%～224%。按现行设计规范计算长期荷载作用特征裂缝宽度较实测值偏小11.8%～55.5%。跨中长期挠曲变形实测值为初始变形的2.32～2.42倍,较现行设计规范取值偏大18.5%。     

沥青基碳纤维的显微结构

各向同性沥青基碳纤维在结构上存在着不均匀性,既存在着有序排列程度较高的晶区,又存在着有序程度较低的非晶区。晶区由无规取向的片状微晶组成,微晶之间相互缠绕,并通过分叉形成网状结构。由发展不充分的微晶或无定形碳组成的非晶区镶嵌在微晶之间的“网眼”中。微晶的尺寸及有序化程度随着热处理温度的升高而增加。微晶大多存在着不同程度的弯曲或畸变,而弯曲或变畸的程度是由微晶中碳片层的大小及错排情况决定的。片层的错排分为两类,一类是若干片层在同一部位发生错排,从而构成亚晶界;另一类是片层错排混乱地分布在微晶中的不同部位,它导致微晶有序化程度的降低。