国外简讯

复合材料中的碳纤维 碳纤维因其脆性而极少象其他纺织纤维那样单独应用。它要用象塑料之类的其他材料增强,以制得各种复合材料。包含碳纤维的复合材料因它们的质量、刚性、高拉伸强力和模量而已经变成一种重要的结构材料。碳纤维的上述多方面性能     

纤维增强复合材料在桥梁工程中的应用

分析了纤维增强复合材料与传统材料相比的性能优势和不足。概述了纤维增强复合材料的研究现状及其桥梁应用的研究。以碳纤维增强复合材料和玻璃纤维增强复合材料为例,分析说明了纤维增强复合材料在桥梁工程中的应用形式和应用方法。最后展望了纤维增强复合材料在桥梁工程中应用的美好前景。     

纤维增强树脂基复合材料在风机叶片的应用研究

纤维增强复合材料逐渐成为风能新能源领域的研究焦点。介绍了风机叶片用材料的性能要求、传统材料和纤维增强复合材料在风机叶片中的应用,对比分析了玻纤、碳纤维和玄武岩纤维作为增强材料的优缺点,阐述了树脂基体材料、夹芯材料、涂料在复合材料中的应用,复合材料的成型工艺,展望了风机叶片材料的研发前景。     

碳纤维废料生产的碳纤维短纤的粉碎和表征

碳纤维粗纱的生产及进一步加工成纤维增强复合材料的过程中会产生碳纤维长丝废料及卷曲织物、非卷曲织物的边角料。这些废料适合作为生产纤维增强复合材料所需的新型高质量材料。CAMISMA项目开发出气动非织造布生产技术并应用于碳纤维非织造布的连续化生产。纤维长度是碳纤维粉碎和表征的一个关注点。粉碎使用3种不同的切割部件进行测试。为了确定碳纤维长度的表征方法,比较了3种不同的方法。     

碳纤维-环氧树脂复合材料的摩擦学性能研究

为获得一种具有优异摩擦学性能的环氧树脂复合材料,设计制备了碳纤维-环氧树脂复合材料。碳纤维-环氧树脂复合材料以环氧树脂为基体,以碳纤维为增强纤维和润滑相。研究发现该材料摩擦学性能优异,在未添加润滑剂的条件下,复合材料的摩擦系数最低可达到0.10,磨损率最低可达到1.34×10~(-4)mm~3/(N·m)。碳纤维-环氧树脂复合材料的摩擦学性能跟摩擦时形成的环氧树脂润滑膜有关,也跟碳纤维的润滑和断裂剥落有关。     

高性能纤维增强热塑性树脂复合材料的新生产方法

纤维增强热固性树脂和热塑性树脂的性质比较以碳纤维、芳族聚酰胺纤维或玻璃纤维作为增强纤维的纤维复合材料,通常都以热固性树脂作为基体。例如用于航天飞机元件的高性能复合材料中,基体材料以环氧树脂为主。但新型的热塑性树脂正取而代之用作     

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。     

碳纤维/环氧树脂基复合材料增韧改性研究进展

为改善碳纤维/环氧树脂基复合材料的脆性断裂问题,常通过树脂增韧和纤维改性等方式实现。本文从树脂改性、界面改性及结构设计3个方面综述了碳纤维增强环氧树脂基复合材料的研究进展。其中树脂改性主要有纳米材料改性、橡胶弹性体改性及热塑性树脂改性增韧等方式,通过增加填充粒子与树脂基体间键合来提高环氧树脂的韧性;界面改性主要是碳纤维表面改性,通过增加碳纤维表面活性官能团或多尺度进行表面改性,增强碳纤维和环氧树脂之间的界面结合性能,达到复合材料增韧的效果;复合材料结构设计主要是设计纤维铺层角度、厚度、结构,通过结构优化来增强复合材料的韧性。最后分析了3种改性方式存在的问题,并指出3种方式结合使用是未来复合材料改性的研究方向。     

纺织复合材料在风力发电机叶片制造中的应用

综述纺织复合材料在风力发电机叶片制造中的应用及发展前景。通过分析玻璃纤维、碳纤维、碳玻混杂复合材料的性能和在制造风力发电机叶片时的优缺点,结合叶片复合材料中用于增强纺织纤维基布的结构设计特点,认为纬编轴向织物的结构具有更好的可成形性,S级玻璃纤维、碳纤维、纳米碳纤维、可回收的热塑性树脂复合材料将成为风力发电机叶片复合材料的首选材料。     

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。     

碳纤维复合材料研究进展及其应用

碳纤维材料兼具碳材料的固有优势和纺织纤维的柔韧性,还可以与金属、树脂、陶瓷等材料结合,制作成纤维复合材料。高性能碳纤维及其复合材料具有低密度、高强度、高模量、抗冲击、抗疲劳、耐高温、耐腐蚀等优异性能。碳纤维及其复合材料凭借其独有的优势,已经广泛应用于多个行业。综述碳纤维及其复合材料在新能源、航空航天、能源开发、交通运输、家居等领域的研究进展及应用,并总结了碳纤维复合材料在使用过程中存在的问题。     

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.     

机织物增强水泥基复合材料的力学性能研究

通过对碳纤维织物、玻璃纤维织物和尼龙纤维织物增强水泥基复合材料的三点弯抗折强度试验 ,分析 3种典型纤维的机织物增强水泥基复合材料的全载荷 挠度曲线、弹性模量、抗折性能和断裂能。     

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。     

纬编双轴向织物增强复合材料压缩性能研究

通过压缩试验,研究了不同纤维体积含量的碳纤维3层连接纬编双轴向多层衬纱织物增强复合材料的压缩性能;并对压缩试件的破坏断口进行了VHX-1000超景深三维显微镜分析,以认识其压缩失效机理。试验结果表明:在试验研究的碳纤维体积含量范围内,纬编双轴向衬纱织物增强复合材料的压缩强度和压缩模量随纤维体积含量的增大而增大。纤维体积含量的变化未导致压缩破坏机理的变化,材料表现为脆性特征。     

分层接结三维机织预制体增强酚醛树脂基材料的摩擦性能

为克服短切纤维和二维碳布增强预制体结构强度低的缺点,分别设计并制备了浅交弯联和深交联2种分层接结三维机织碳纤维预制体增强酚醛树脂基复合材料,并以相同复合工艺制备了短切碳纤维增强酚醛树脂基复合材料。测试碳纤维/酚醛树脂复合材料的摩擦性能,并通过观察３ 种复合材料的磨损表面和磨屑的微观形貌,探讨了其摩擦机制。结果表明：短切纤维复合材料的摩擦因数和磨损率最高,深交联的摩擦因数和磨损率最低,浅交弯联的居中。分层接结三维机织结构预制体具有优良的力学性能和整体性,会使复合材料在摩擦过程中减少磨屑与磨损,保持稳定的摩擦因数,从而使复合材料具有良好的摩擦性能。     

单向不连续碳纤维增强复合材料有限元分析

采用有限元法建立了有关的单胞模型和相关的边界条件。着重研究了复合材料的结构参数与单向不连续碳纤维增强聚醚醚酮（CF/PEEK）复合材料的细观弹塑性应力应变的关系，分析了纤维重叠比、纤维端部的不连续性对复合材料中纤维与纤维、纤维与周围基体相互作用以及应力场变化的影响。此外利用体积平均法预测了在外载荷作用下不同结构参数的单向不连续碳纤维增强复合材料的弹塑性应力-应变关系。     

进入高技术领域的针织新技术

随着化学纤维技术的发展,出现了许多新型复合纤维材料,如纤维、塑料复合材料(称 FK 材料)和碳纤维、纤维、塑料复合材料(称 CFK 碳纤维增强塑料)。这些纤维材料的出现,使纺织品进入了一个崭新的     

纺织纤维增强复合材料加固混凝土的研究进展

探讨纺织纤维增强复合材料加固混凝土的研究进展。与传统加固方法相对比,分析了纺织纤维增强复合材料加固混凝土的优点;以常用的纺织纤维材料,如芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维和混杂纤维为例,分析了其性能特点和应用于加固混凝土结构的优点与不足。对纺织纤维增强复合材料与混凝土结合的界面进行了分析,发现两者之间的界面性能对纺织纤维增强复合材料加固混凝土的黏结效果有重要的影响。认为:混杂纤维复合材料是比较理想的纺织纤维增强体;纺织纤维增强复合材料加固混凝土具有良好的发展前景,国内应加强其加固技术的研究。