用于骨折内固定板的可吸收聚合物及其复合材料

综述了骨折内板材料的最新研究进展,阐述了可吸收聚合物（如聚乳酸,聚乙醇酸等）,自增强可吸收聚合物复合材料及碳纤维增强可吸收聚合物复合材料的机械性能及生物相容性,碳纤维增强可吸收聚合物复合材料是最有前途的内固定板材料。     

医用骨修复碳素增强生物复合材料的研究进展

介绍了材料组分、制备方法对骨修复碳素增强生物复合材料力学性能和生物相容性的影响.综述了碳素增强生物复合材料用于骨组织修复的最新研究进展.     

炭纤维增强明胶复合材料的性能研究

制备了不同形式炭纤维增强的明胶复合材料,对不同复合材料的力学性能进行了测量与分析,并对复合材料的拉伸断口进行了观察,研究表明,长炭纤维增强明胶（CL/Gel)复合材料具有最高的拉伸强度,剪切强度和模量,而炭纤维毡增强明胶（CF/Gel)复合材料因内部存在较多的孔隙使其力学性能最差,因此,炭纤维毡不能用于增强明胶材料,由于纺织炭纤维布增强明胶（Cw/Gel)复合材料的纤维维束内亦有孔隙,炭纤维布的增强效果不及长炭纤维。     

碳纳米管对炭纤维/聚碳酸酯复合材料界面结合性能的影响

为改善炭纤维和聚碳酸酯界面结合性能,制备了含碳纳米管的水性聚碳酸酯上浆剂和水性聚氨酯上浆剂,通过上浆工艺将碳纳米管引至炭纤维表面.分别采用单丝段裂法和定向纤维增强聚合物基复合材料垂直方向拉伸两种方法从微观和宏观两个角度研究了上浆剂种类及碳纳米管含量对复合材料界面结合性能的影响.结果表明:上浆剂可明显改善炭纤维/聚碳酸酯...     

碳纳米管聚合物复合材料在生物医药领域应用的研究进展

碳纳米管因其可以穿透细胞膜和生物体的多重屏障进入细胞和生物体内而在生物医药领域具有广泛应用前景。介绍了碳纳米管的基本性质,概述了碳纳米管聚合物复合材料的生物相容性,并在此基础上综述了其在生物电驱动材料、支架材料以及药物载体等方面应用的最新成果,展望了未来碳纳米管聚合物复合材料在生物医药领域的发展方向。     

纳米改性增强超高分子量聚乙烯复合材料研究进展

纳米材料具有极大的比表面积、宏观量子隧道效应、体积效应和尺寸效应;采用具有特殊性能的纳米材料填充改性聚合物是增强聚合物材料性能的最有效方法之一。通过单相或多相纳米材料填充改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE),可使复合材料的性能得到不同程度的改善和提高。综述了纳米材料改性增强UHMWPE复合材料的摩擦学性能、力学性能、电学性能、生物相容性、热学性能等;展望了纳米填充UHMWPE复合材料的发展方向和应用前景;提出采用微量的高性能纳米材料改性聚合物以大幅度提高复合材料的性能是未来研究的重要方向。     

导电聚合物基抗菌复合材料的合成及生物医用研究进展

以聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺为代表的导电聚合物具有优异的导电特性和良好的生物相容性,在生物医学工程、临床医学等领域中有着广泛的应用。由导电聚合物与抗菌剂复合而成的导电聚合物基抗菌复合材料,有助于改善导电聚合物的抗菌性能,降低细菌感染的风险,避免导电聚合物优异的电学性质被细菌生物膜掩盖。本文总结了导电聚合物基抗菌复合材料的研究进展,重点介绍了这类复合材料的抗菌机制、合成策略以及在生物医学工程中的应用现状,最后展望了导电聚合物基抗菌复合材料的发展前景。     

PTFE复合材料的研究进展

概述了聚四氟乙烯基(PTFE)复合材料的发展现状,针对过滤和耐磨材料两大应用领域,重点介绍了纤维复合、无机粒子填充、织物增强及聚合物共混等复合材料的实现形式。指出了制约复合材料发展的共性关键问题-界面相容性,并对PTFE复合材料的发展前景作了展望。     

椰衣纤维资源化利用现状及其发展前景

目的 为了解决椰糠造成聚合物间界面相容性差,椰衣纤维作为增强体提升聚合物基复合材料力学性能弱的问题。方法 探究酸碱处理、偶联剂处理、接枝共聚处理等化学改性预处理方法对椰衣纤维与聚合物间的界面相容性、分散性、组分间粘附力等方面的影响,以及增强椰衣纤维复合材料的重要性,以此提高椰衣纤维缓冲包装材料的力学性能。结论 椰衣纤维作为椰子加工副产物,具有强度高、韧性强、防潮防腐、防虫蛀、透气性能良好等优点,针对其生物学特性进行高效合理改性,不仅提升了椰衣纤维的利用价值,而且还可作为增强体为聚合物基复合材料力学性能的增强提供更多的选择,进而为实现椰衣纤维植物资源高值化利用提供坚实的理论基础。与此同时,展望了椰衣纤维制备生物基纳米复合材料的应用前景,挖掘椰衣纤维在现代包装领域的潜在价值。     

原位聚合法制备CF/PSF-MC尼龙6复合材料

制备了表面接枝了聚酰胺链段的炭纤维/PSF-MC尼龙6复合材料,接枝率为1.3%。DSC研究表明,与MC尼龙6相比,接枝后的炭纤维/PSF-MC尼龙6复合材料中基体尼龙6的起始结晶温度和最大结晶温度均有所提高,α型晶体和γ型晶体均增多。力学性能测试和扫描电镜观察实验结果都表明在炭纤维表面接枝聚酰胺链段后,炭纤维与基体尼龙6的界面粘接性和相容性得到提高,力学性能测试表明,聚砜的加入提高了复合材料的弯曲强度。     

碳纤维增强聚醚醚酮复合材料研究进展

近年来,碳纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）,尤其是碳纤维/聚醚醚酮（CF/PEEK）复合材料以其优异的综合性能受到了大量关注。高性能碳纤维/聚醚醚酮复合材料具有强度大、韧性好、使用温度高等诸多优点,在航空航天、机械、电气、汽车工业和生物工程等领域得到了广泛的应用。针对近年的研究热点,对碳纤维/聚醚醚酮复合材料在界面性能、力学性能、生物相容性、成型工艺、失效机理等方面的研究进展进行了综述,为材料的制备技术研究及产业化应用奠定基础。      

Potential and challenges of metal-matrix-composites reinforced with carbon nanofibers and carbon nanotubes

With a continuous improvement of the production techniques for carbon nanofibers and carbon nanotubes along with an improvement of the available qualities of the materials, these reinforcements have been introduced into polymers, ceramics and metals. While in the field of polymers first success stories have been published on carbon nanofiller reinforcements, up to now metals containing these types of nanofillers are still a topic of intensive research. Basically a similar situation were found in those days, when micron sized carbon fibers came on the market. Today many applications of carbon fiber reinforced composites are existing, while metals reinforced with conventional carbon fibers are still only found in niche applications.     

Piezoresistive in-situ strain sensing of composite laminate structures

Various methods have been developed to monitor the health and strain state of carbon fiber reinforced polymers, each with a unique set of pros and cons. This research assesses the use of piezoresistive sensors for in situ strain measurement of carbon fiber and other composite structures in multidirectional laminates. The piezoresistive sensor material and the embedded circuitry are both evaluated. For the piezoresistive sensor, a conductive nickel nanocomposite sensor is compared with the piezoresistivity of the carbon fiber itself. For the circuit, the use of carbon fibers already present in the structure is compared with the use of nickel coated carbon fiber. Successful localized strain sensing is demonstrated for several sensor and circuitry configurations. Numerous engineering applications are possible in the ever-growing field of carbon-composites.     

一个单向碳纤维增强树脂基复合材料导电结构模型

本文报导了一个单向碳纤维增强树脂基复合材料导电结构模型, 可用单位截面上邻近碳纤维的搭接点数目和两相邻搭接点的距离来表征这种导电结构的基本特征。实测试样电阻与试样尺寸的关系与理论曲线基本吻合。      

磁场诱导定向碳纤维增强水泥砂浆的力学性能

首次利用磁场诱导定向技术,制备了具有明显择优取向的碳纤维增强水泥砂浆,表征与测试了不同水灰比、龄期和纤维掺量的水泥砂浆的碳纤维取向、抗压和劈裂抗拉强度,研究了碳纤维的取向性对力学性能提升效果的影响。结果表明:水灰比、纤维掺量对碳纤维的取向性有显著影响;相较于无择优取向的普通碳纤维增强水泥砂浆,经磁场诱导定向的碳纤维增强水泥砂浆的劈裂抗拉强度有显著增加,而抗压强度无明显变化;相同水灰比下,纤维取向和纤维掺量是影响定向碳纤维增强水泥砂浆劈裂抗拉强度的主要因素。其中,定向碳纤维增强水泥砂浆劈裂抗拉强度增强效率的最佳碳纤维掺量为水泥的0.50%。      

炭纤维增强轻质矿粉混凝土的热电行为

炭纤维增强混凝土能用来感知温度,其因在于短炭纤维的P-型传导性引起的塞贝克(Seebeck)效应所致.通过测量添加炭纤维或矿质掺和物(飞灰、硅土粉)前后六种波特兰水泥基混凝土的热电功率,研究了炭纤维增强轻质混凝土热敏的能力及其矿质掺合物对Seebeck效应的影响.结果表明: 炭纤维增强轻质混凝土具有类似于炭纤维增强标准混凝土的Seebeck效应,只是Seebeck系数因掺合了矿粉而减低.掺有矿粉的炭纤维增强轻质混凝土可用作建筑物的热传感器.     

碳纤维及树脂基复合材料产业发展面临的机遇与挑战

本文介绍了国内外高性能碳纤维、碳纤维增强树脂基复合材料、复合材料制造技术等发展现状及未来发展趋势,总结了国内碳纤维增强树脂基复合材料产业发展存在的问题,分析了国内碳纤维增强树脂基复合材料产业发展的需求,提出了碳纤维增强树脂基复合材料重点发展方向。      

溶胶配比对碳纤维增强炭气凝胶隔热复合材料力学性能的影响

以异丙醇(I)为溶剂、 六次甲基四胺(H)为催化剂, 配制间苯二酚(R)-糠醛(F)的醇溶胶, 经浸渍纤维预制件、凝胶老化、超临界干燥和炭化制得碳纤维增强炭气凝胶隔热复合材料。研究了溶胶配比对碳纤维增强炭气凝胶隔热复合材料密度、微观结构和力学性能的影响规律。结果表明:随着异丙醇与间苯二酚物质的量之比增大, 碳纤维增强炭气凝胶隔热复合材料的密度逐渐降低, 基体炭气凝胶内及与碳纤维形成的界面内孔径增大, 大孔数量增多, 碳纤维增强炭气凝胶隔热复合材料的强度降低。当异丙醇与间苯二酚物质的量之比由18增加到28时, 压缩强度由2.498 MPa(应变10%)降至0.716 MPa(应变10%), 拉伸强度由2.019 MPa降至1.001 MPa, 弯曲强度由3.984 MPa降至1.818 MPa。随着六次甲基四胺与间苯二酚物质的量之比增大, 碳纤维增强炭气凝胶隔热复合材料的密度先增大后减小, 基体炭气凝胶内及与碳纤维形成的界面内孔径先减小后增大, 大孔数量先减少后增加, 碳纤维增强炭气凝胶隔热复合材料的强度先增大后减小。当六次甲基四胺与间苯二酚物质的量之比为0.008 5时, 碳纤维增强炭气凝胶隔热复合材料的密度最大, 强度最大, 其压缩强度为1.066 MPa(应变10%), 拉伸强度为1.256 MPa, 弯曲强度为3.556 MPa。      

碳纤维单丝带对酚醛树脂基复合材料力学性能的增强作用

将连续碳纤维束用空气梳分散成单丝状的长带, 经60 %硝酸进行表面氧化处理后用作酚醛树脂复合材料的增强材料。用红外光谱、扫描电镜等表征复合材料的微观结构, 通过力学性能测定发现, 与连续的碳纤维束增强相比, 单丝带增强复合材料的弯曲强度提高了1 倍, 层间剪切强度( ILSS) 提高了2 倍, 但冲击强度有所降低。结果表明, 碳纤维经过表面氧化和丝束分散的处理后, 能有效地提高其与复合材料中树脂基体的结合性能。