东丽公司开发短切碳纤维复合材料实现优异的力学特性与各向同性

位于日本东京都中央区的东丽公司使用短切碳纤维与热塑性树脂的碳纤维增强塑料（CFRP）,首次实现了以前注射成型的标准发泡板等现有材料无法得到的优异力学特性和各向同性。     

短切碳纤维增强硬质聚氨酯泡沫复合材料压缩强度与形貌研究

本文研究了短切碳纤维增强硬质聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度和形貌.探讨了不同短切碳纤维含量对硬质聚氨酯泡沫力学性能的影响,利用光学显微镜和扫描电镜观察了不同短切碳纤维含量情况下,硬质聚氨酯泡沫复合材料泡孔形成情况及试样破坏的微观相貌.研究结果表明,当短切碳纤维含量为30％时,硬质聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度最大,泡体泡孔均匀致密;当短切碳纤维含量超过30％后,开始出现了大量闭孔和塌泡,碳纤维与聚氨酯泡孔剥离,力学强度下降.     

采用短切碳纤维复合材料开发出强度达到理想强度90％的革新技术

东丽公司这次使用短切碳纤维和热塑性树脂的碳纤维增强塑料（CFRP）,在世界上初次实现了以前注塑成型和模压发泡板等现有材料无法获得的优异力学特性及各向同性。     

碳纤维对导电混凝土性能和微结构的影响

导电混凝土较好的导电性能,可用于道路工程除冰,保障交通通行安全.采用碳纤维制备导电混凝土,观察其性能和微结构的变化.研究结果表明:碳纤维的掺用使得混凝土拌合物的工作性变差,但仍然能满足施工要求.随着碳纤维掺量的增加,导电混凝土的抗压强度下降,但劈拉强度增大.导电混凝土的电阻率随碳纤维掺量的增大而降低,持续通电后,呈良好的电热效应和发热效果.掺加碳纤维后,水泥石结构的密实性降低,从而导致其性能发生变化.     

碳纤维强度的WEIBULL分析理论

本文综述了碳纤维强度的WEIBULL理论,给出了WEIBULL参数的含义及其参数的计算方法。     

提高碳纤维分散性及碳纤维纸强度的研究

研究了碳纤维长度、分散剂种类、分散质量分数对碳纤维在水中分散性能的影响及添加粘合纤维提高碳纤维纸强度的方法。结果表明:添加分散剂能有效改善碳纤维的分散性,以APAM和PU分散剂复配使用为最佳;碳纤维越长或分散质量分数越高越难分散,适宜的碳纤维长度为2～6 mm;用木浆或热熔纤维作粘合纤维能有效提高碳纤维纸的强度。     

影响碳纤维强度的因素分析

本文分析了碳纤维研发过程中对强度的影响因素．着重对原丝生产、预氧化过程、碳化过程中的主要影响因素分别进行了分析。     

连续碳纤维增强轻骨料混凝土机械性能的研究

本文通过实验研究了碳纤维长度对其增强水泥（ＣＦＲＣ）试体试验的影响，以及连续碳纤维掺量对ＣＦＲＣ试件性能的影响。     

橡胶混凝土的基本力学特性的试验研究

用3种粒径(16目、20目、40目),4种掺量(50 L/m3、75 L/m3、100 L/m3、125 L/m3)的橡胶粉设计了12种配合比的橡胶混凝土,开展了橡胶混凝土(rubber powder concrete,RPC)的准静态力学试验,描述橡胶混凝土的受力破坏形态,研究橡胶粉的粒径、掺量对橡胶混凝土抗压强度、抗折强度及折压比的影响情况,确定橡胶粉的最佳粒径及掺量范围.试验结果表明:与普通混凝土相比,橡胶混凝土的破坏表现为延性破坏;随着橡胶粉掺量的增加,橡胶混凝土的7d、28 d抗压强度和抗折强度逐渐降低;掺40目橡胶混凝土的7d、28 d折压比总体优于基准混凝土,掺16目橡胶混凝土的7d、28 d折压比先减小后增大,掺20目橡胶混凝土的7d、28 d折压比的变化趋势差别较大;掺20、40目橡胶混凝土的韧性要好于掺16目橡胶混凝土;从折压比和韧性的评价指标来看,制备橡胶混凝土时,最佳粒径为40目,掺量应大于100 L/m3.     

玄武岩纤维增强混凝土力学性能的研究

本文研究了单掺玄武岩纤维及玄武岩纤维与粉煤灰复合对混凝土力学性能的影响.结果表明,掺0.05％～0.15％的玄武岩纤维对混凝土抗压强度的改善不明显,但可以明显提高混凝土的抗折和劈裂抗拉强度;当玄武岩纤维掺量为0.10％时,与基准混凝土相比,混凝土的28 d拉压比提高了27.2％,且当纤维掺量为0.15％时,混凝土28 d折压比提高13.5％,即玄武岩纤维掺入到混凝土中能降低混凝土的脆性,提高其韧性和抗裂性;同时,当适量的玄武岩纤维和粉煤灰复合,能进一步提高玄武岩纤维混凝土的力学性能.     

塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能及最佳纤维掺量试验研究

以不掺塑钢纤维的LC30轻骨料混凝土为基准,研究了塑钢纤维掺量变化(5 kg/m3、7 kg/m3、9 kg/m3、11 kg/m3、13 kg/m3)对轻骨料混凝土抗压、劈裂抗拉、抗折、弯曲韧性及抗冲击性能的影响,结果表明:塑钢纤维对轻骨料混凝土抗压性能改善效果不明显,但能显著提高轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度、抗折强度、弯曲韧性及抗冲击性能.综合各项性能指标给出塑钢纤维用于结构轻骨料混凝土的建议掺量为9 kg/m3.     

冻融作用后塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

以圆球形粉煤灰陶粒为粗骨料,对塑钢纤维(0kg/m3、3kg/m3、6kg/m3、9kg/m3)轻骨料混凝土试件进行快速冻融(0次、50次、100次、150次)试验,研究冻融后试件的抗压性能、劈裂抗拉性能、抗折性能、抗冲击性能.结果表明:冻融循环作用下,适量的塑钢纤维掺入可以明显增强轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度;提高轻骨料混凝土折压比,增强轻骨料混凝土抗裂性能;并能显著改善轻骨料混凝土的抗冲击性能.综合各项力学性能指标,冻融后轻骨料混凝土塑钢纤维最优掺量为6kg/m3.     

高温后玄武岩纤维高强混凝土的力学特性

本文研究了高温作用后玄武岩纤维高强混凝土的力学性能随温度和纤维掺量的变化规律.结果表明:高温后玄武岩纤维高强混凝土(BHSC)质量损失随温度的升高而逐渐增大;抗压强度随温度的升高呈现先增大后减小的趋势,200℃后强度略有增加;峰值应变随温度的升高而大幅增大,400℃和600℃后尤为明显;峰值韧性随着温度的升高显著提高,200℃时最为明显;常温、400℃和600℃时玄武岩纤维对高强混凝土峰值韧性的改善效果较为明显.0.2％为相对最优向纤维掺量.     

聚丙烯纤维混凝土路面的力学性能

素混凝土材料具有抗拉强度低、易开裂以及脆性大的缺点，在混凝土中加入聚丙烯纤维可改善性能。本文对聚丙烯纤维混凝土的抗压强度和抗折强度力学性能进行了试验研究，可知纤维掺量和养护龄期对聚丙烯纤维混凝土的力学性能影响很大，聚丙烯纤维的经济适用掺量取1．5％左右为宜。     

碳纤维增强液晶聚合物复合材料在生物实验中的力学性能研究

参考芬兰的Tampere理工大学生物实验方法，测试碳纤维／热致液晶聚合物(CF／TLCP)复合材料的生物相容性。分别将制备好的CF／TLCP复合材料植于实验兔皮下组织，经过12、24、52星期后，测试复合材料的力学性能，发现力学性能没有发生改变，生物体没有发生异常。结果证明复合材料的生物相容性优良。     

剑麻纤维增强混凝土力学性能研究

植物纤维作为一种可再生、价格低廉、来源广泛的资源,其在混凝土中的应用具有很好的前景.运用简单的力学实验,综合分析纤维的掺量、长径比对混凝土强度的影响,采用不同掺量的纤维,验证了剑麻纤维在增强混凝土抗压强度等基本力学性能方面的机理.结果表明:(1)剑麻纤维的加入会在一定程度上增强混凝土的抗压强度.(2)最佳掺量为2 kg/m3,与普通混凝土相比,剑麻纤维混凝土强度最大提升幅度为9％左右.     

纤维混凝土抗压强度与氯离子扩散系数相关性研究

选取了六种常用的工程纤维,开展纤维混凝土氯离子扩散系数测试与抗压强度试验,研究分析纤维品种及龄期对混凝土抗压强度和氯离子扩散系数的影响,建立纤维混凝土抗压强度和氯离子扩散系数的定量关系.研究结果表明:纤维的掺入,提高了混凝土的抗压强度,降低了混凝土的氯离子扩散系数.纤维混凝土抗压强度随氯离子扩散系数的增大呈线性递减趋势.实际工程中,可基于混凝土抗压强度与氯离子扩散系数试验,预先建立混凝土抗压强度与氯离子扩散系数间的相关关系曲线,通过结构混凝土抗压强度检测结果,间接得到结构混凝土的氯离子扩散系数,及时掌握混凝土抗渗性能的变化情况.     

玄武岩纤维掺量对混凝土力学性能的影响

研究了掺入0．05％～0．35％的玄武岩纤维对混凝土的抗压强度,劈裂抗拉强度以及弯曲性能的影响,并采用扫描电镜对纤维在混凝土中的微观作用机理进行了分析。结果表明,当纤维的掺量在0．3％以内时,混凝土3 d、7 d、28 d的抗压、抗拉强度都有不同程度的提高,当掺量超过0．3％时,混凝土28 d的抗压、抗拉强度开始下降,且掺量越大,强度下降的也越多;弯曲试验结果表明,掺入0．05％～0．25％的玄武岩纤维后,混凝土的抗折强度平均提高7．96％,掺量为0．2％时,抗折强度提高17．0％,且掺入玄武岩纤维后,混凝土的应力-应变曲线有了明显的屈服点,混凝土的极限拉伸值增大,弹性模量降低,刚度减小,延性与柔性增加,混凝土的抗裂性增加,使用寿命延长。