γ-射线辐照对碳纤维及其复合材料力学陛能的影响

以^60Co γ-射线为辐照源对碳纤维（CF）表面进行处理，利用扫描电子显微镜（SEM）观察经辐照处理后的碳纤维单丝表面及其与环氧树脂制备的复合材料试样的层间剪切断付；通过层间剪切强度比较了吸收剂量对其复合材料层间剪切强度（ILSS）的影响，并根据GB/T 3362—1982标准比较了辐照前后碳纤维复照拉伸强度的变化。结果表明：辐照处理后的碳纤维增强环氧树脂复合材料的界面明显得到改善，在一定的吸收剂量范围内能够有效地提高复合材料的ILSS，但是过大的辐照剂量和接枝率不利于复合材料的界面改性；当辐照剂量小于250kGy时，碳纤维的复丝拉伸强度有所提高。     

γ-射线辐照碳纤维对其复合材料力学性能的影响

利用高能射线(60Coγ-射线)辐照接枝技术对碳纤维(CF)表面进行处理。对辐照处理前后的CF分别利用SEM观察其复合材料层间剪切断口;比较了吸收剂量对碳纤维增强环氧树脂复合材料层间剪切强度(ILSS)的影响。结果表明:辐照处理后的,碳纤维增强环氧树脂复合材料的界面明显得到改善,辐照接枝技术在一定的剂量范围内能够有效地提高复合材料的ILSS,但是过大的辐照剂量和接枝率不利于复合材料的界面改性。     

辐照APMOC纤维对其复合材料力学性能的影响

采用γ－射线辐照技术对ＡＰＭＯＣ纤维进行改处理。结果表明,Ｎ２为ＡＰＭＯＣ纤维辐照处理的最佳气氛,在一定辐照条件下,ＡＭＰＯＣ纤维产生了辐照交换反应,其束丝拉伸强度,层间剪切强度、横向拉伸强度均以不同程度提高。并用ＩＲ、ＤＳＣ、ＴＧ和ＳＥＭ对结果产生的原因进行了分析。     

γ-射线辐照对芳纶纤维复合材料力学性能的影响

本文研究了γ-射线辐照处理对三维编织芳纶纤维增强铸型尼龙(简称K3D／MCPA)复合材料力学性能的影响。研究表明，经γ线处理的芳纶纤维，表面氧含量有所提高，纤维表面活性增大；纤维经表面处理后的弯曲强度、弯曲模量及剪切强度均比未处理的高，但冲击强度较低。     

PP/碳纤维复合材料力学性能的研究

综合考虑碳纤维材料的加工适应性以及对基体力学性能改善的能力,分别选取了短切碳纤维和碳纤维粉末作为增强相,比较了它们对于PP的增强效果以及加工的难易,通过测定拉伸性能和冲击韧性考察了短切碳纤维的含量以及碳纤维粉末的含量对各自复合材料力学性能的影响。结果表明,随着碳纤维含量的增加,两种复合材料的冲击韧性以及拉伸性能都呈先增加后减小的趋势,短切碳纤维作为增强相对于基体树脂的力学性能增强效果更为显著,碳纤维粉末作为增强相的复合材料加工适应性强,性能更加稳定,该研究对碳纤维制品的实际注塑生产具有十分重要的意义。     

舞蹈器械用碳纤维复合材料的制法和力学性能研究

碳纤维材料通过科学的设计与加工,可以制备各种类型的舞蹈用器械。对当前舞蹈器械加工领域常用的碳纤维替代品进行了分类总结,对舞蹈器械用碳纤维复合材料的常见加工方法,如缠绕成型技术、模压成型技术、RTM成型技术等的优劣势进行分析,重点探讨了舞蹈器械用碳纤维复合材料的力学性能,如拉伸模量、拉伸强度、弯曲强度等,认为碳纤维复合材料的力学性能优于传统材料的,碳纤维复合材料在舞蹈器械领域应用前景广阔。     

表面处理剂对碳纤维复合材料力学性能的影响

用丙酮萃取了T 700碳纤维织物的表面处理剂,分析了处理剂的主要成份,考察了丙酮萃取次数与碳纤维表面处理剂含量之间的变化规律,采用真空辅助灌注成型工艺制备了带有不同含量处理剂的碳纤维增强乙烯基树脂基复合材料,并对其力学性能进行了测试。结果表明,处理剂的主要成份为双酚A环氧树脂,含量约为1.5%,碳纤维经丙酮萃取后表面粗糙度增加,增大了树脂的浸润性,其复合材料的力学性能尤其是弯曲强度得到显著提高。     

表面处理工艺对碳纤维复合材料的ILSS及界面形貌的影响

考查了不同表面处理工艺对碳纤维复合材料层间剪切强度及层面、断面形貌的影响。通过材料实验机测得碳纤维及其复合材料的拉伸强度和层间剪切强度,并通过扫描电镜分析评价不同电导率对复合材料ILSS的影响。结果表明,12ms/cm是表面处理工艺中电导率的较优选择;碳纤维的层间剪切强度随电量的变化符合"层进式物化双效模型";制备高层间剪切强度碳纤维和复合材料时,较优的电解质是NaOH,较优的电解液浓度为2%,较优的电量为10C/g;本工艺条件下制得的SYT49碳纤维层面形貌与东丽T700G碳纤维相似。     

碳纤维上浆剂及其对复合材料界面性能的影响研究进展

首先介绍了碳纤维上浆剂的作用及分类,将上浆剂主要分为溶液型、乳液型、水溶型3类并指出了各自的特点。然后综述了上浆剂的制备及其与环氧树脂、聚丙烯、聚醚酮类树脂、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚酰胺等树脂基体的匹配情况,着重介绍了上浆剂对复合材料界面性能的影响。最后指出高性能化、多功能化、进一步细分化将是碳纤维上浆剂未来发展的重点。     

γ-射线辐照对聚丙烯腈纤维结构和强度的影响

采用γ-射线辐照方法对在氮气介质中的聚丙烯腈纤维进行处理,探索辐照剂量对纤维单丝拉伸强度和复合材料界面性能的影响。研究结果表明：在辐照剂量10-1000kGy范围内,随着辐照剂量的增加纤维单丝拉伸强度逐渐降低,同时辐照使得复合材料的层间剪切强度降低。进而采用原子力显微镜（AFM）对纤维表面形貌进行观察,用红外光谱（FT-IR）表征纤维表面化学结构,用X射线衍射（XRD）分析结晶状态,用差示扫描量热仪（DSC）测定纤维的耐热性能。     

国内外T700级碳纤维及其复合材料的性能

分别以国产T700S-12K碳纤维与东丽T700S-12K碳纤维为基体,在相同的制备条件下制得纤维复丝及其复合材料,对比研究了两种碳纤维的复丝强度和复合材料性能。结果表明:SYT49碳纤维复丝拉伸强度与模量达到同级别东丽T700级碳纤维;SYT49碳纤维板材拉伸、压缩、层剪和弯曲性能均要接近或优于东丽T700S-12K碳纤维复材,说明国产工业化生产碳纤维SYT49在一定程度上可以取代东丽同级别碳纤维。     

碳纤维复合材料拉伸强度测量不确定度的评定

为了评定碳纤维复合材料拉伸强度测定结果的可靠性,找出影响复合材料拉伸强度测试的主要因素,以进口T800S级碳纤维制备的单向复合材料样件为试样,通过建立数学模型,计算了测试过程中引入的各种不确定度分量,并获得碳纤维复合材料拉伸强度测试的合成标准不确定度和扩展不确定度。结果表明：进口T800S级碳纤维复合材料拉伸强度的扩展不确定度结果为(1 859±95.6)MPa,主要来源为厚度测量结果重复性和强度测量结果的重复性。     

碳纤维管状复合材料力学性能分析及测试方法优化

随着复合材料及其相关技术的不断发展,碳纤维复合材料在航空航天、生物化工、医疗等领域应用更加广泛.对碳纤维复合材料力学性能测试现状进行了解读,以碳纤维管为例,选择WDW-100型万能试验机对其拉伸和压缩性能进行测试和分析.由于碳纤维管状复合材料直径不同和试验机测量范围有限,对其力学性能测试方式进行了优化,以期提升对此类复...     

碳纤维-环氧树脂复合材料的制备及力学性能表征

用低温等离子体技术对碳纤维针织物进行处理,将E-44环氧树脂基体与碳纤维织物进行复合,在温度为40℃、模压压力1.5 MPa条件下,采用模压成型法,加热1 h,保温2 h后,制备出碳纤维复合材料。测试了复合材料的拉伸性能、弯曲性能及压缩性能,得出经过等离子体处理后,碳纤维复合材料的纵向拉伸强度比改性处理前提高了31.12%,横向拉伸强度提高了40.61%;纵向弯曲强度提高了26.42%,横向弯曲强度提高了23.41%;纵向抗压强度提高了40.41%,横向抗压强度提高了29.74%。等离子体处理有利于碳纤维与树脂的结合,使得制备出的碳纤维复合材料的力学性能得到提高。     

异形微型碳纤维复合材料对混凝土力学性能的影响

通过轴心拉伸试验考察了棒状、片状(宽、窄)、波浪形这几种异形微型聚丙烯腈(PAN)基碳纤维复合材料对混凝土力学性能的影响。实验表明:碳纤维复合材料的加入可以有效、较大程度地提高混凝土的抗拉强度、强度和抗折强度。其中,与基准混凝土相比,异形微型碳纤维增强混凝土的抗拉强度最大可提高64%;增强混凝土的标号最大可从C40~C45级增加为C60级;随着复合材料比表面积和的增加,增强混凝土的强度和抗折强度最大可分别提高45.6%和50.6%;此外,在相同尺寸及比表面积下,波浪形碳纤维混凝土比片状碳纤维混凝土更难被折断。以上均证明PAN基碳纤维复合材料对混凝土有较好的增韧作用。     

短切碳纤维含量对Csf/SiC复合材料力学性能的影响

以Si作为主要烧结助剂,采用热压烧结法制备了短切碳纤维-碳化硅(short carbon fiber reinforced SiC composite,Csf/SiC)复合材料.采用X射线衍射仪、扫描电镜、硬度仪以及力学性能试验机等,研究了Csf含量对所制备材料的结构、组成、形貌及复合材料的弯曲强度、Vickers硬度和断裂韧性的影响.结果表明:采用热压法能制备出致密且Csf分布均匀的Csf/SiC复合材料.Csf/SiC复合材料的弯曲强度随Csf含量增加先增大后减小,含15%(体积分数,下同)Csf的Csf/SiC样品强度最高,达到466MPa,并且Csf含量小于30%的Csf/SiC样品强度高于无纤维SiC材料.材料的Vickers硬度随Csf含量增加而降低.Csf/SiC样品的断裂韧性随Csf含量增加而逐渐增大,Csf含量为53%时,达到最大为5.5MPa·m1/2,与无纤维SiC样品相比,增加近2倍.     

碳纤维对C_f-HA/PMMA复合材料力学性能的影响

采用原位合成和溶液共混相结合的方法,制备了短切碳纤维(Cf)增强纳米羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/聚甲基丙烯酸甲酯[poly(methyl methacrylate),PMMA]生物复合材料(Cf-HA/PMMA).重点研究了短切碳纤维对Cf-HA/PMMA复合材料的微观结构和力学性能的影响.采用万能材料试验机测试了Cf-HA/PMMA复合材料的力学性能,使用扫描电子显微镜对材料微观形貌进行了测试和表征.结果表明:采用浓硝酸和二甲基亚砜处理后的碳纤维与PMMA基体的界面结合性得到有效改善,显著提高了Cf-HA/PMMA复合材料的力学性能;碳纤维和HA的质量分数分别为4%和8%,复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度和压缩强度均达到最佳值.     

集束效应对CFRC复合材料界面及力学性能的影响

碳纤维的分散均匀程度直接影响ＣＦＲＣ材料性能。碳纤维在水泥基体中分解性差，易集束或成团。本文用单丝、束丝拔出实验来考察集束效应对ＣＦＲＣ界面及力学性能的影响；结合Ｖ．Ｃ．Ｌｉ提出的束丝数学模型和实验结果对照；最后探讨了集束效应影响的机理。     

芳纶、碳纤维混杂工艺对环氧复合材料拉伸性能的影响

研究了铺层参数及纤维表面处理对芳纶纤维、碳纤维混杂增强环氧复合材料(简称混杂复合材料)纵向拉伸性能的影响。结果表明，该混杂复合材料的纵向拉伸强度均低于混合定律的预测值，表现出明显的混杂负效应。铺层顺序对材料纵向拉伸强度及断裂伸长率有显著影响，界面数越多，纵向拉伸强度和断裂伸长率越大；界面粘接性能的改善可提高混杂复合材料的拉伸强度和断裂伸长率，但对它的弹性模量没有显著影响。     

碳纤维及其复合材料的研究进展

碳纤维及其复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳和热膨胀系数小等一系列的优异性能,广泛应用于航空航天、国防军工、建筑、体育、汽车等领域.本文简要介绍了碳纤维的结构与性能,重点介绍了碳纤维复合材料的最新应用,并介绍了国内外碳纤维及其复合材料的发展状况.