碳纤维上电聚合噻吩对复合材料性能的影响

为了改善碳纤维与树脂基体之间的界面性能,以噻吩为单体,采用循环伏安法对碳纤维进行电化学聚合改性.利用扫描电子显微镜研究了电化学聚合改性前后碳纤维的表面结构变化,采用电脑伺服控制材料试验机测试了碳纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能.结果表明,当噻吩浓度为0.4 mol/L时,峰值电流增加幅度最大,电聚合效果最佳.当循环次数达到60次时,碳纤维表面电化学聚合反应完全,碳纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度可由13.46 MPa增加到23.79 MPa,提高约76.75%.电化学聚合后大量片层状聚噻吩聚合物在碳纤维表面聚集,碳纤维与环氧树脂基体紧密结合,界面性能明显提高.     

丙烯酸在碳纤维表面的电聚合改性

为了提高碳纤维与树脂基体之间的粘结性能,采用循环伏安法,以丙烯酸为聚合单体对碳纤维进行了电聚合改性.利用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜研究了改性前后碳纤维表面的结构变化,并利用电脑伺服控制材料试验机对复合材料进行了力学性能测试.结果表明:当丙烯酸浓度为0.3 mol/L、循环次数为10次时,碳纤维的改性效果最佳;改性后的碳纤维在红外光谱的2 680 cm-1附近出现了—OH特征吸收峰;复合材料的层间剪切强度由10.50 MPa增加到了23.44 MPa,提高了123.21%;改性后碳纤维表面出现了圆片状丙烯酸聚合物层,且可与环氧树脂基体紧密结合.     

电化学聚合对碳纤维表面及其复合材料性能的影响

采用电化学聚合法,分别以衣康酸、衣康酸/对氨基苯甲酸、邻苯二甲酸/双酚A为聚合单体,在碳纤维表面接枝聚合一层均匀聚合物。利用X光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、电子万能试验机,研究了经电化学聚合处理后的碳纤维的表面化学组成、表面形貌、复合材料断面形貌、浸润性及复合材料层间剪切强度(ILSS)的变化。研究结果表明,经电聚合处理后的碳纤维表面接枝上一层带有反应性官能团的聚合物,提高了碳纤维表面活性,与环氧树脂的浸润性提高,复合材料断面纤维拔出明显减少,ILSS明显提高,其中经衣康酸/对氨基苯甲酸处理后的碳纤维的ILSS提高了94%。     

碱性介质中对苯二胺在铂微电极上的电化学聚合研究

采用循环伏安法,比较了酸性、中性和碱性介质下对苯二胺(p-PD)在铂微电极上的电化学聚合的异同,并探讨扫描速度、底物浓度等因素对p-PD在碱性体系下的电化学聚合行为的影响.结果表明,只有碱性介质才能得到吸附于电极的高分子膜;铂电极上p-PD的氧化反应为不可逆过程;在20~100 mV/s的扫描速率范围内,阳极峰电流与扫描速度的1/2次方成线性关系,表明该电极反应受扩散控制.     

碳纤维／环氧复合材料弯曲模量影响因素的研究

就环氧树脂固定条件、碳纤维体积比、加载环境温度对碳纤维／环氧复合材料弯曲模量的影响作了系统研究。试验结果表明，弯曲模量与碳纤维的体积比基本上呈线性关系，充分固化有利于提高碳纤维／环氧复合材料弯曲模量的稳定性。     

表面处理碳纤维对增强尼龙复合材料性能影响

采用空气氧化法对碳纤维进行表面处理 ,以注塑成型法制备碳纤维增强尼龙 1 0 1 0复合材料 .研究发现表面处理碳纤维可明显提高增强尼龙复合材料的拉伸强度和摩擦学性能 ,其中摩擦系数较未处理碳纤维增强降低了 3 0 %～ 5 0 % ,而耐磨性提高了 2～ 3倍 .用扫描电镜对拉伸断口和磨损表面形貌分析发现 ,表面处理可显著改善碳纤维和尼龙基体间的界面结合性能 .最后对影响表面处理碳纤维增强复合材料性能的作用机理进行了初步分析     

裂纹对碳纤维水泥基复合材料性能的影响

研究了裂纹对碳纤维水泥基复合材料导电性能和发热效果的影响规律。裂纹对碳纤维水泥基复合材料的电阻(率)有明显影响,裂纹长度越长,电阻增大得越多,电阻增大的幅度与试样原始电阻有关。在输入功率一定的情况下,裂纹长度越长,发热时在混凝土内部造成的温度分布越不均匀,裂纹尖端的温度越高,因此可根据温差的大小大致判断出混凝土中裂纹的长度。     

碳纤维/环氧复合材料弯曲模量影响因素的研究

就环氧树脂固化条件、碳纤维体积比、加载环境温度对碳纤维 /环氧复合材料弯曲模量的影响作了系统研究 .试验结果表明 ,弯曲模量与碳纤维的体积比基本上呈线性关系 ,充分固化有利于提高碳纤维/环氧复合材料弯曲模量的稳定性 .     

聚3,4-二辛氧基噻吩的制备及电致变色性能研究

采用亲核取代和醚交换反应合成了双烷氧基取代噻吩,并由电化学氧化聚合方法制备了能溶于一般有机溶剂的共轭聚合物——聚3,4-二辛氧基噻吩。用红外光谱、核磁共振氢谱、紫外可见光谱、循环伏安法、光谱电化学法等测试手段和方法研究了聚合物的电化学氧化还原性能和电致变色性能。结果表明：所得聚合物薄膜具有稳定可逆的氧化还原性能和电致变色性能;其氧化还原电位在630～900mV之间,其还原态可见光谱在450～650nm之间出现三重峰特征;聚合物薄膜还原态呈透明紫色,氧化态呈浅蓝色,600nm处最大对比度为18.1％。     

复合材料层间应力计算的剪滞法

本文采用剪滞模型将复合材料层压板层间应力的计算转组常微分方程的特征值问题，通过对不同铺层层压板层间应力的计算和比较表明，本文给出的方法简单，且行之有效。     

湿热环境下碳纤维环氧树脂复合材料拉伸性能研究

为了研究不同铺层对TG800/E207碳纤维环氧树脂复合材料吸湿特性和拉伸性能的影响,制备了[0]₁₆,[90]₁₆,[±45]_4s和[+45/0/0/-45/-45/0/0/+45]_s 4种铺层的复合材料层板,分析了复合材料在80℃,90%RH环境中的吸湿动力学曲线、吸湿损伤形貌、破坏形貌、载荷位移曲线及其强度退化。结果表明：TG800/E207复合材料层板的吸湿曲线呈现多阶段现象。当吸湿时间达到1 608 h时,吸湿趋于平衡;[90]₁₆的吸湿量最低,其最终吸湿量仅为0.806%;[+45/0/0/-45/-45/0/0/+45]_s的吸湿量最高,其最终吸湿量为0.876%。与室温干态(RTD)条件下相比,室温湿态(RTW)条件下这4种铺层复合材料层板破坏载荷分别降低了13.80%,27.36%,10.70%和25.60%。[90]₁₆的最终吸湿量最低但其拉伸强度退化最为严重。     

阳极H2S杂质气体对PEMFC性能影响的研究

研究了燃料气(H2)中的H2S对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响,结果表明H2S对电池性能的影响取决于燃料气中H2S的浓度、电池操作温度和电流密度,且这种影响是随时间累积的,最终都会造成电池性能的大幅衰减.使用纯净氢气并不能恢复中毒电池的性能,但通过多次循环伏安(CV)扫描可以完全恢复.同时,根据CV研究认为H2S会强烈吸附在Pt催化剂表面,随着扫描电位的升高,吸附物被氧化可能生成SO3或SO2-4.通过电化学阻抗(EIS)的方法得到了H2+50 ppm H2S/H2半电池体系下的阻抗谱,结果表明由于H2S吸附造成H2的吸附困难,从而导致在三相界面上的电化学反应所涉及的电荷转移阻抗增加.     

温度对碳纤维增强复合材料力学性能的影响

基于ANSYS软件建立了碳纤维增强复合材料有限元模型,采用Newmark法对不同温度下碳纤维增强复合材料的力学性能进行研究。结果表明:温度对碳纤维增强复合材料的应力、变形均有较大影响,碳纤维增强复合材料的应力在25~80℃时,随温度的升高呈明显上升趋势,当温度达到80~100℃时,由于复合材料中的树脂达到其软化温度,碳纤维增强复合材料承载能力显著降低,而100℃之后应力随温度增加呈平缓下降趋势;碳纤维增强复合材料的变形在25~120℃时始终呈上升趋势。     

复合材料中三维编织碳纤维增强体的性能特点

作者对复合材料中的碳纤维增强方式进行了论述，三维编织碳纤维增强体具有整体性和可适应构件多种外形的特点，由其复合成的材料避免了方向性，使复合材料具有优良的综合性能。     

碳纤维湿法缠绕环氧复合材料在西安问世

中国航天科技集团公司西安航天复合材料研究所,以TDE-85树脂和AFG-90树脂为基,以混合芳香胺为固化剂,研究出一种适合于碳纤维复合材料湿法缠绕成型的树脂配方。据专家介绍,这种树脂的黏度低、适用期长,其浇铸体具有优异的力学性能,用其制备的T-700碳纤维缠绕复合材料界面粘接性好,NOL环层间剪切强度达到66.8MPa,拉伸强度达到2.44GPa。     

复合材料中三维编织碳纤维增强体的性能特点

作者对复合材料中的碳纤维增强方式进行了论述,三维编织碳纤维增强体具有整体性和可适应构件多种外形的特点,由其复合成的材料避免了方向性,使复合材料具有优良的综合性能。     

碳纤维空气氧化处理对聚合物基复合材料影响的机理

通过对碳纤维表面空气氧化处理后碳纤维表面物理，化学状态变化的研究，提出了提高聚合物基体与碳纤维的界面结合能力的有效方法，从而使碳纤维增强聚合物复合材料的综合力学性能得到显著提高。     

碳纤维增强水泥基复合材料的力学性能研究进展

碳纤维(Carbon Fibers, CFs)作为增强相运用在复合材料中一直是研究热点。综述了CFs的种类、分散方式及其在水泥基复合材料中分散性的评估方法、CFs表面涂层改性的制备工艺及其优缺点。通过改善CFs在水泥基体中的分散性和对CFs表面进行涂层改性处理,可以制备性能良好的碳纤维增强水泥基复合材料（CFRC）。同时,对CFRC力学性能的影响因素进行了系统的探讨及研究,包括水灰质量比、养护龄期、成型工艺、硅粉掺量、外加剂、CFs掺量和长度等。总结出进一步提高CFRC力学性能的关键在于改善CFs在水泥基体中的分散性和相容性,并为今后制备高性能CFRC提供参考。     

聚(3,4-二溴噻吩)及其电致变色器件的制备与性能研究

以3,4-二溴噻吩作为单体,以三氟化硼乙醚溶液(BFEE)为电解质溶液,通过电化学聚合得到聚(3,4-二溴噻吩)[Poly(3,4-dibromothiophene),PDBrTh],其能够显示亮红色和蓝色之间的可逆变化,并研究了PDBrTh薄膜的电致变色性能,其最快响应时间可以达到1.21 s,循环寿命达到1 800圈.以此薄膜作为电致变色层,制成的全固态PDBrTh基电致变色器件能够实现红色/蓝色的可逆变化,对于丰富电致变色器件的颜色具有重要意义.