环氧树脂/短切碳纤维复合材料性能研究

制备出了短切碳纤维增强TDE-85环氧树脂复合材料,研究了碳纤维的含量对复合材料力学性能和耐热性能的影响。结果表明,碳纤维的加入有利于复合材料力学性能和耐热性能的提高,并在碳纤维含量为0.25%时,复合材料的拉伸强度、冲击韧性、弯曲强度和弯曲模量达到最大,分别提高了29.33%、25.31%、30.28%和68.93%。此外,对复合材料的弯曲断裂面进行了微观形貌分析,结果表明一定量的碳纤维可以较好地分散在树脂基体中,同时,碳纤维原丝和树脂基体的界面结合比较弱,主要依赖于两相之间的物理嵌合。     

短切碳纤维增强天然橡胶/丁苯橡胶复合材料性能研究

用聚丙烯腈短切碳纤维(Carbon fiber,简称CF)作为增强剂,天然橡胶(NR)与丁苯橡胶(SBR)作为基相制备了CF/NR/SBR橡胶复合材料,研究了短切碳纤维用量对CF/NR/SBR复合材料的硫化特性、拉伸强度、邵尔硬度、撕裂强度、阿克隆磨耗及导热系数等性能的影响。研究结果表明,随着CF用量的增加,复合材料拉伸强度逐渐减小,最大损失量达到16%,复合材料的硬度逐渐增大,最大增加量达到36%;复合材料的撕裂强度先增加后降低,在碳纤维用量为5份时达到最大值,最大增加量达到37%;复合材料的导热性能逐渐提高,最大增加量达到43%。     

短切碳纤维增强氟橡胶复合材料的制备及表征

采用短切碳纤维(CF)增强氟橡胶(FR),制备了短切CF/FR复合材料,考察了短切CF的用量、偶联剂的种类以及硫化条件对复合材料力学性能的影响,并采用傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对复合材料的微观结构和形貌进行了表征。结果表明,短切CF的用量为12份时,制备的短切CF/FR复合材料的综合性能最佳; 用硅烷偶联剂KH 550对短切CF进行表面处理,制备的短切CF/FR复合材料的力学性能优于以Si 69处理的材料; 制备短切CF/FR复合材料的最佳硫化条件为10 MPa×170℃×15 min; 短切CF与FR之间存在化学键的结合,提高了短切CF与FR的相容性; 用偶联剂KH 550处理短切CF,短切CF与FR的相容性最好。     

短切碳纤维对聚苯腈/碳纤维复合材料性能的影响

利用碳纤维（CF）增强聚苯腈（PN）树脂制备一系列PN/CF复合材料,利用万能试验机和动态热机械分析仪（DMA）,研究短CF含量、长度与偶联剂种类对PN树脂力学性能的影响。结果表明,采用苯基三乙氧基硅烷作为偶联剂时力学性能和热稳定性达到最佳水平,相较于未经偶联剂改性PN/CF复合材料的储能模量提高了22.2%,热失重5%温度（Td5%）提高了33.1%;随着CF掺杂量的增加,材料力学性能呈现先增大后减小趋势,在0.3%（质量分数,下同）时获得了最优异力学性能,相较于PN树脂,其弯曲强度提高了38.4%,弯曲模量提升了97.7%;CF长度为6 mm时材料的弯曲强度和储能模量优于CF长度为3 mm时的材料。     

短切碳纤维增强聚丙烯复合材料的性能

研究了短切碳纤维用量、相容剂用量以及短切玻璃纤维/短切碳纤维二元混杂纤维对增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察了复合材料的表面形貌。结果表明:随着相容剂用量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度先增加后降低,悬臂梁缺口冲击强度和弯曲模量先增加后降低,而且极大提升了树脂和纤维的界面结合力;短切玻璃纤维较短切碳纤维在复合材料中的保留长度大,与纤维的保留长度相比,纤维的体积分数对熔体流动速率的影响更大。     

短切碳纤维对天然橡胶/顺丁橡胶复合材料性能的影响

以天然橡胶(NR)和顺丁橡胶(BR)为基料,以短切碳纤维(SCF)为添加剂,制备了SCF/NR/BR复合材料,考察了SCF用量对NR/BR的摩擦性能及力学性能的影响。结果表明,SCF可增强NR/BR基体的强度,增大其硬度。在NR/BR混合胶中加入15份SCF可以降低混合胶的摩擦系数,减少混合胶的磨损量,提高混合胶的耐磨性能。SCF增强的NR/BR在摩擦过程中发生了磨粒磨损和黏着磨损,形成了卷曲磨屑。     

加工工艺对短切碳纤维/橡胶复合材料性能的影响

采用轿车子午线轮胎胎侧胶配方研究混炼工艺对短切碳纤维/橡胶复合材料性能的影响。结果表明:短切碳纤维使复合材料的硬度和定伸应力提高,拉伸强度、拉断伸长率与撕裂强度降低,压缩生热提高,耐屈挠性能无明显变化;在开炼工艺中,割刀次数多的复合材料压缩生热升高,薄通次数多会破坏复合材料的取向及分散,割刀3次、薄通6次的复合材料综合性能较好;在密炼工艺中,适当提高转子转速,短切碳纤维/橡胶复合材料综合性能较好,延长混炼时间对复合材料的性能没有明显影响,转子转速为100 r·min~(-1),混炼时间为6 min的复合材料综合性能较好。     

碳纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料的制备

以硅橡胶(MVQ)/氟橡胶(FKM)并用胶为基相、碳纤维(CF)为补强相制备CF/MVQ/FKM复合材料。最佳配方为:FKM混炼胶90,MVQ混炼胶10,白炭黑20,硅烷偶联剂KH590 2.5,CF(纤维长度为12 mm)8;其中FKM混炼胶配方为FKM 100,氢氧化钙6,氧化镁3,3~#硫化剂3;MVQ混炼胶配方为MVQ 100,氧化锌3,三氧化二铁1,防老剂D 1,硫化剂DCP 5,促进剂M 1.5。最佳一段和二段硫化条件分别为170℃/10 MPa×30 min和200℃(常压)×2 h。     

短切碳纤维复合材料对8mm波吸收性能研究

本文研究了不同长度和含量的短切碳纤维复合材料在8 mm波段(26.5~40 GHz)的吸收性能。结果表明,长度为3mm,含量为0.2%的短切碳纤维复合材料在该波段反射率均在-10 dB以下,具有优良的毫米波吸收特性;并探讨了短切碳纤维吸收毫米波的原因。     

短切碳纤维增强环氧树脂复合材料的研究

采用冷模压成型工艺制备了短切碳纤维增强环氧树脂(SCFRER)复合材料,并对复合工艺参数进行了讨论。借助于金相显微镜研究了SCFRER复合材料的微观结构特征;较全面地研究了短碳纤维(SCF)含量对复合材料的热、电性能和力学性能(拉伸、弯曲和压缩强度)的影响。     

沥青基短切碳纤维/导电炭黑/丁腈橡胶复合材料的结构与性能研究

研究导电炭黑VXC72及沥青基短切碳纤维(CF)用量对丁腈橡胶(NBR)物理性能、导热及导电性能的影响。结果表明,随着导电炭黑VXC72用量的增大,NBR胶料和CF/NBR复合材料的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和热导率逐渐增大,体积电阻率逐渐降低,而且CF/NBR硫化胶的50%、100%定伸应力和热导率比NBR硫化胶有不同程度提高。当导电炭黑VXC72用量相同时,随着CF用量的增大,复合材料的拉伸强度、撕裂强度和拉断伸长率先减小后增大,热导率基本呈线性增加,体积电阻率明显降低。     

短切碳纤维/铁氧体填充的复合材料对8mm波吸收性能研究

本文使用溶胶凝胶法制备了一种M型掺杂六角铁氧体,研究了该铁氧体、短切碳纤维及玻璃纤维制成的单层和双层复合材料在8mm波段(26.5～40GHz)的吸收性能.结果表明,铁氧体和短切碳纤维混合填充的复合材料在该波段反射率均在-10dB以下;而以玻璃纤维复合材料作为面层的双层结构吸波材料在该波段的吸收效果更好,-20dB以下的带宽达到2.7 GHz.     

3D打印短切碳纤维填充PLA/PBAT复合材料及其性能研究

通过3D打印熔融沉积方式制备了短切碳纤维填充聚乳酸(PLA)/聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)复合材料,具体研究了短切碳纤维长度及添加量对复合材料导热性能、结晶度和动态力学性能的影响。结果表明：3D打印过程能够使短切碳纤维有序排列,所制备的复合材料呈现出导热各向异性;填充长度为0.100 mm、体积分数为40%的短切碳纤维时,复合材料在平行打印路径方向的导热系数为1.34 W/(m·K),并且能够提升PLA/PBAT的结晶度和储能模量。     

碳纤维/硅橡胶/氟橡胶复合材料制备及表征

以硅橡胶（MVQ）/氟橡胶（FKM）并用胶为基相、碳纤维（CF）为增强相制备CK/MVQ/FKM复合材料。最佳配方为：FKM混炼胶　90,MVQ混炼胶　10,白炭黑　20,硅烷偶联剂KH590　2.5,碳纤维（纤维长度为12 mm）　8;其中FKM混炼胶配方为FKM　100,氢氧化钙　6,氧化镁　3,3#硫化剂　3;MVQ混炼胶配方为硅橡胶　100,氧化锌　3,三氧化二铁　1,防老剂D　1,促进剂M　1.5,硫化剂DCP　5。最佳一段和二段硫化条件分别为170 ℃/10 MPa×30 min和200 ℃（常压）×2 h。     

短切碳纤维增强PP复合材料流动性能研究

在总结聚合物流变学基本理论的基础上,分析了影响聚合物流动性能的各个因素。应用正交实验设计理论,通过测定各参数组合实验的阿基米德螺旋线长度来表征其流动性,考察了熔体温度、注塑压力、保压压力、注塑速率四个因素对6种配方聚丙烯(PP)/碳纤维(CF)复合材料熔体流动性的影响,对于各因素的影响程度的大小进行了对比,同时通过优化工艺条件获得了流动性最好的工艺参数组合,并通过实验验证。应用正交实验得到了最佳工艺参数,对CF含量和材料的熔体流动速率以及螺旋线长度之间的影响关系和机理进行了考察。结果表明,注塑压力和注塑温度对于熔体的流动性能影响最大,PP/CF复合材料的熔体流动速率和螺旋线流动长度随着CF含量的增加而降低,降低的速度先快后慢。     

短切碳纤维对油井水泥基复合材料性能的影响

为保证油气井固井长期封固的有效性,需要在油井水泥基材料中添加增强增韧材料改善水泥浆性能。针对短切碳纤维对油井水泥基复合材料性能的影响,研究了短切碳纤维加入到油井水泥基材料中的流变性、稠化时间、失水量以及抗压强度、抗折强度和抗冲击强度,最后对碳纤维水泥石微观形貌进行观察。实验结果表明,碳纤维对水泥浆流变性和稠化时间影响较小,对水泥浆施工无不利影响,碳纤维的加入可以有效降低水泥浆的失水量;在0.4%碳纤维加量范围内,水泥石的抗压强度、抗折强度、抗冲击强度随着碳纤维加量增大均有不同程度的增大。养护28 d后,0.4%碳纤维水泥石的抗压强度、抗折强度、抗冲击强度较空白水泥石分别提高19.1%、34.4%、21.1%;短切碳纤维水泥浆凝固形成水泥石后,纤维通过粘结力和机械咬合力限制水泥试件中局部裂缝的扩展,同时也消耗水泥石破坏能量,从而增强力学性能。研究结果为碳纤维在油井水泥基材料中的应用提供借鉴与参考。     

短碳纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究

本文研究了单螺杆挤出机加工短碳纤维增强聚丙烯复合材料（ＣＦＲＰＰ）的性能。结果表明，经表面处理的短碳纤维与ＰＰ复合，得到的材料其拉伸强度、冲击强度和热变形温度有明显提高，成型收缩率显著减小、电性能与半导体相近。本文还结合拉伸断面的电镜照片，比较分析了表面处理前后短碳纤维增强ＰＰ复合材料力学性能的变化。     

短切碳纤维／尼龙复合材料的研制

介绍了短切碳纤维和尼龙制作热塑性复合材料的工艺,并测定了其力学强度,表明所制复合材料为各向同性.     

短切碳纤维增强尼龙66复合材料研究进展

碳纤维的表面处理和尼龙的改性以及各种碳纤维/尼龙基复合材料的制备是当前研究热点之一。与纯尼龙相比,碳纤维的加入使材料表现出更优异的力学和摩擦学性能,拓展了尼龙高技术领域的应用空间。概述了碳纤维/尼龙66复合材料的制备方法、结构及性能方面研究进展,并提出了相关研究方向,为今后提高碳纤维增强尼龙66基复合材料力学性能和摩擦学性能研究提供参考。