长纤维增强陶瓷复合材料简介

陶瓷通过纤维的增强可使其强度及破坏韧性大大改善。表1列出几种材料强度和破坏韧性进行对比。     

连续纤维增强陶瓷基复合材料合成技术及发展趋势

作为结构材料,陶瓷具有耐高温能力强、抗氧化能力强、硬度大、耐化学腐蚀等优点,缺点是呈现脆性,不能承受剧烈的机械冲击和热冲击,因而严重影响了它的实际应用。为此人们通过采用连续纤维增韧方法改进其特性,进而研发出连续纤维增强陶瓷基复合材料。主要综述了陶瓷基连续纤维增强复合材料的制备方法,分析了各种工艺的优缺点,并在总结了现阶段连续纤维增强复合材料研究中存在的问题的基础上,提出了今后连续纤维增强复合材料的主要研究方向。     

纤维增强树脂基复合材料在桥梁工程的应用

介绍了纤维增强树脂基复合材料的特性，对于复合材料在桥梁加固补强和新建桥梁方面的应用情况进行了概括。展望了该种材料在土木工程领域应用的美好前景，并指出了对树脂废弃物的不当处理会造成环境危害的问题。     

高性能纤维增强水泥基复合材料(HPFRCC)的制备及其力学性能研究

采用常规的材料及通用的工艺力法,通过加入不同纤维、降低水胶比、去除粗骨料等方法配制抗压强度接近100 MPa的高性能纤维增强水泥基复合材料,并进行抗压强度、抗折强度、抗拉强度、静力弹性模量等力学性能试验,结果表明:高性能纤维增强水泥基复合材料不但具有较高抗压强度,其韧性及变形能力良好,适应现代工程结构的发展需要。     

玄武岩纤维增强水泥基复合材料研究

为制备性能优异的水泥基复合材料,探索玄武岩纤维的增强效应,开发具有高抗折强度的建筑砂浆。采用玄武岩纤维作为增强材料,通过正交试验设计和统计分析,探索了玄武岩纤维掺量、水胶比和灰砂比3个因素对7、28 d抗压和抗折强度的影响规律,根据工程需要,优化了最佳抗折强度的组合。通过SEM等试验分析评价了其增强机理和破坏特征。研究表明,玄武岩纤维作为水泥基复合材料的增强组分,具有非常好的抗折强度增强效应,7 d最高增强幅度可达到2.91倍。纤维掺量对不同龄期的强度影响是显著的,远远大于的水胶比和灰砂比的影响。扫描电镜照片中可以看出,玄武岩纤维在砂浆中的分散性良好,没有发现结团现象,尤其是在有些断裂的断面上,纤维仍在两个断面中连接,表现出较好的抗裂效果。由于玄武岩纤维的物理力学性能优于玻璃纤维,耐碱性更好,部分性能仅次于碳纤维,但成本远远低于碳纤维,在水泥基复合材料领域有着广阔的应用前景。     

PVA纤维增强水泥基复合材料:性能与设计

PVA纤维成为制备高延性纤维增强水泥基复合材料的首选而被广泛应用.综述了PVA纤维以及PVA纤维增强水泥基复合材料的基本性能,指出PVA-ECC性能设计应借助微观力学模型,从纤维的几何特性、纤维基体界面特性以及基体自身特性三方面进行研究分析,在此基础上,提出需要进一步研究的问题.     

高延性纤维增强水泥基复合材料抗震性能分析

根据高延性纤维增强水泥基复合材料优异的力学性能、多缝开裂特征、高延性、高能量吸收能力的特点,从理论上系统分析了高延性纤维增强水泥基复合材料的增强机理及工作过程。结果显示,纤维的加入能极大地提高水泥基体的韧性,阻止破坏裂缝的产生,从而提高结构的强度和延性,达到抗震减灾的作用。     

陶瓷纤维增强水泥基复合材料的研究

本文研究了陶瓷纤维增强普硅水泥复合材料的物理力学性能有耐久性，结果表明：当陶瓷纤维长度为５ｍｍ，掺量５％（Ｗｆ）时，其对水泥基体抗弯增强效果最佳，可提高约４０％，若将基体颗粒粒度降低，则抗弯增强效果可进一步提高至１００％左右；在７０℃湿热条件下，陶瓷纤维的抗弯增强效果可长时间得以保持。试验研究表明陶瓷纤维在普硅水泥基材中的耐久性大大优于抗碱玻纤，本文还探讨了陶瓷纤维在普硅水泥中的耐久机理。     

纤维增强复合材料在公路工程中的应用

阐述了纤维增强复合材料的主要特性,着重分析了纤维增强复合材料在路面、路基、沥青罩面中的应用并提出了纤维增强复合材料在公路工程中的应用前景。     

纤维增强复合材料在公路工程巾的应用

阐述了纤维增强复合材料的主要特性,着重分析了纤维增强复合材料在路面、路基、沥青罩面中的应用并提出了纤维增强复合材料在公路工程中的应用前景.     

植物纤维增强水泥基复合材料研究进展EI北大核心CSCD

在石油资源匮乏和碳减排的压力下,以天然植物纤维替代合成纤维,制备增强水泥基复合材料的研究受到广泛关注.植物纤维在水泥基材料中具有抗裂增韧、内养护、保温节能等作用,但是存在纤维性能退化和界面黏结弱化等问题.综述了国内外对植物纤维增强水泥基复合材料所采取的改善措施及效果,指出添加辅助胶凝材料和植物纤维表面包覆处理是解决上述问题的有效途径,并针对今后需要深入开展的相关研究提出建议.     

尼龙纤维水泥基复合材料的老化性能研究

通过人工气候试验和70℃饱和氢氧化钙溶液浸泡试验，对尼龙纤维水泥基复合材料的老化性能进行了研究，70℃饱和石灰水中浸泡180d以后，尼龙纤维水泥砂浆的抗冲击强度表现出快速减小的趋势，纤维含量越高减小越明显。在360d时，3种纤维含量砂浆试样的抗冲击强度的差别大大减小，抗冲击强度保持率均为30％,在氙灯人工气候老化条件下，尼龙纤维本身发生明显的降解，而净浆内部的纤维因为水泥浆对光的屏蔽作用，其降解情况显著改善。老化400h后，尼龙纤维水泥砂浆的韧性指数与抗冲击强度的保持率分别可达82％－87％和94％－99％。     

纤维增强塑料筋在预应力混凝土结构中的应用

介绍了国外纤维增强塑料 (FRP)筋的种类和性能 ,锚固系统 ,设计基本规定及预应力损失值计算 ,受弯构件性能、承载力设计计算和改善构件延性的技术措施 ,以及FRP筋在工程中的应用情况等。     

改性竹纤维增强水泥基复合材料的力学特性

采用碱液预处理和纤维素纳米纤维(CNFs)接枝改性竹纤维(BF),通过力学性能和微观结构测试,分析了BF的改性机理,并研究了不同的BF改性方法对竹纤维水泥基复合材料(BFRC)力学特性的影响.结果表明：碱液预处理和CNFs接枝改性均能在一定程度上改善BFRC的抗压强度;CNFs接枝容量为40 g/m²时,BFRC的抗折强度和抗冲击强度均高于单一碱液预处理;碱液预处理去除了BF表面大部分半纤维素、果胶以及部分木质素、蜡状物,增加了其表面粗糙度,而CNFs接枝改性修饰了BF表面的原始缺陷,减少了水泥基体的孔隙率.     

玄武岩纤维陶瓷复合材料的研究进展

在土木工程领域中,玄武岩陶瓷复合材料不仅具有相对较高的强度和弹性模量外,还具有耐高温、耐腐蚀等特点,其抗酸碱、抗辐射、绝热性、隔音性能也非常的显著,这些有益的性能可以适用于各种复杂环境下,不仅如此,其性价比也很高。但是,玄武岩纤维的制备与应用发展到今天,还有很多方面需要我们去探索,所进行的科学研究也并不够深入,产品的性能也不够稳定,不可预知的情况较多,与土木工程相关方面的研究则更少,积累的工程经验还不足,需要更多地关注。     

定向钢纤维增强水泥基复合材料断裂细观数值模拟

采用随机生成算法投放钢纤维,建立了随机乱向、定向钢纤维增强水泥基复合材料（SFRC、ASFRC）三点弯曲梁细观有限元数值模型,计算了不同纤维掺量下SFRC试件和ASFRC试件加载断裂的全过程,分析了三点弯曲梁开裂截面处的纤维应力,研究了定向钢纤维的细观增强机理.结果表明：SFRC试件和ASFRC试件荷载-裂缝张开口位移全曲线的模拟值与试验值符合较好,峰值荷载的误差在10%以内;SFRC试件和ASFRC试件的峰值荷载与纤维合力的最大值均随着纤维掺量的增加而增大,当纤维掺量为0.8%、1.2%、2.0%时,ASFRC试件的峰值荷载较SFRC试件提高了75%、111%、141%,纤维合力的最大值较SFRC试件增大了202%、144%、127%;定向钢纤维可以有效改善水泥基复合材料的断裂性能,显著提高钢纤维的利用率,延缓裂缝的扩展.     

纤维加筋土的研究和工程应用

介绍纤维加筋土的含义、作用机理、加筋土体的力学特性,尤其是纤维加筋膨胀土的特性和破坏模式,及其影响因素等,同时介绍了国内外较典型的研究成果,最后通过实例分析了其在土堤工程中的成功应用。     

玻璃纤维增强硼改性酚醛树脂复合材料的性能

研究了玻璃纤维(GF)含量对玻璃纤维增强硼改性酚醛树脂(GF/BPR)复合材料力学性能、耐热性能的影响.结果表明:随着玻璃纤维含量的增加,GF/BPR复合材料的弯曲强度和压缩强度均提高,当玻璃纤维含量达到50%(质量分数,下同)时,其弯曲强度和压缩强度达到最大值;GF/BPR复合材料的冲击强度随着玻璃纤维的增加而增大,当玻璃纤维含量达到70%时,GF/BPR复合材料的冲击强度达到最大值;GF/BPR复合材料的软化变形随着玻璃纤维含量的增大而逐渐降低;当玻璃纤维含量为50%时,GF/BPR复合材料的热变形温度达到196.6℃,比纯BPR提高了51.3℃,而热膨胀系数则降低近1个数量级,为1.6×10-5℃-1.     

纤维增强复合材料（FRP）特性

分析了FRP材料的类型,从弹性模量、疲劳性能等方面论述了FRP筋的特性,从而使人们更好的认识复合材料的性能,并将其应用于既有结构的加固、维修与改造中,提高建筑结构的耐久性。     

金属Nb与SiC复合ZrB_2陶瓷的研究

通过添加金属Nb和SiC增韧,制备复合ZrB2陶瓷,采用放电等离子烧结工艺制备Nb-ZrB2二元系统和Nb-ZrB2-SiC三元系统,测试了复合ZrB2陶瓷的硬度、力学性能和微观结构。结果表明所制备的复合陶瓷具有较高的硬度、较高的致密度和良好的断裂韧性,其中添加SiC的三元组分性能更加优越。在1 850℃和1 900℃不同烧结温度下,复合ZrB2陶瓷的韧性都较好,维氏硬度均超过14 GPa。1 900℃下组分Nb(20)-SiC(20)-ZrB2(60)的样品韧性最高,达到3.5 MPa.m1/2。