短切碳纤维增强尼龙66复合材料研究进展

碳纤维的表面处理和尼龙的改性以及各种碳纤维/尼龙基复合材料的制备是当前研究热点之一。与纯尼龙相比,碳纤维的加入使材料表现出更优异的力学和摩擦学性能,拓展了尼龙高技术领域的应用空间。概述了碳纤维/尼龙66复合材料的制备方法、结构及性能方面研究进展,并提出了相关研究方向,为今后提高碳纤维增强尼龙66基复合材料力学性能和摩擦学性能研究提供参考。     

碳纤维增强聚丙烯复合材料的制备及性能

采用硝酸液相氧化法改性短切碳纤维(NCF),用以制备聚丙烯(PP)复合材料。以纤维含量和纤维种类为变量,通过万能力学试验机、熔体流动速率试验机、差示扫描量热、X射线衍射、扫描电子显微镜等研究它们对材料力学性能、流动性能、熔融温度以及结晶性能的影响。实验结果表明,纤维的含量影响纤维在基体中的分布,进而显著影响材料的性能,且含量在10%至20%区内时具有较好的增强效果;NCF与PP的界面具有更强的粘附力,这提升了复合材料的力学强度,降低了材料的断裂伸长率,降低了材料的熔融流动速率,提升了材料的结晶温度与结晶度,略微降低了材料的熔融温度;纤维含量与纤维种类均对材料的结晶晶型无明显影响。     

碳纤维吸波材料研究现状及展望

作为一种新型吸波材料,碳纤维由于具有质轻和吸收频带宽等优点,近些年得到了重点发展.本文主要介绍了碳纤维的吸波机理,以及其表面改性研究进展,同时介绍了新型碳纤维材料的研究现状,并对碳纤维在吸波材料方面的未来发展作出了展望.     

短碳纤维增强聚丙烯复合材料性能的研究

本文研究了单螺杆挤出机加工短碳纤维增强聚丙烯复合材料（ＣＦＲＰＰ）的性能。结果表明，经表面处理的短碳纤维与ＰＰ复合，得到的材料其拉伸强度、冲击强度和热变形温度有明显提高，成型收缩率显著减小、电性能与半导体相近。本文还结合拉伸断面的电镜照片，比较分析了表面处理前后短碳纤维增强ＰＰ复合材料力学性能的变化。     

国内碳纤维增强热塑性复合材料研究进展

综述了近几年国内碳纤维(CF)增强热塑性复合材料的研究进展,主要概述了CF不同预处理方式、CF含量、制备工艺、试验条件等对CF增强热塑性复合材料力学、摩擦磨损等性能的影响。     

相容剂对碳纤维增强聚丙烯复合材料性能的影响

研究了马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)和甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯(PP-g-GMA)2种相容剂对碳纤维增强聚丙烯(CF/PP)复合材料性能的影响。结果表明:随着相容剂添加量的增加,CF/PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度增加,相容剂添加质量分数在6%时增加效果最为明显;2种相容剂对熔融温度及结晶度影响不大,但PP-g-MAH对CF/PP复合材料综合性能的提升优于PP-g-GMA。     

磨碎碳纤维增强环氧树脂复合材料的性能研究

利用两种不同的磨碎碳纤维粉体(CFP)填充环氧树脂(EP),通过熔融共混制备了EP/CFP复合材料。研究了CFP含量、长度与复合材料导电性能、力学性能和热稳定性能的关系,并考察了材料断口形貌。研究表明:P-100型CFP填充的质量分数为25%时,EP/CFP材料的体积电阻率为1.34×106Ω·cm;拉伸强度、拉伸弹性模量、冲击强度和弯曲强度较EP分别提高了124%、186%、98.7%和66.7%,同时材料的热稳定性也略有提高。     

碳纤维增强热塑性复合材料增韧研究进展

针对热塑性碳纤维增强复合材料（CFRTP）的增韧改性研究进行了综述,总结了通过增韧剂共混改性、多增强体协同增韧改性、碳纤维（CF）表面的物理及化学改性及加工成型工艺调控等增韧方法,综述了提高复合材料韧性的研究进展。     

碳纤维结构吸波材料及其吸波碳纤维的制备

碳纤维结构吸波材料是一类多功能复合材料,具有承载和减小雷达反射截面的双重功能,是一种非常有发展前途的吸波材料。碳纤维结构吸波材料以其优异的力学性能和隐身特性已大量应用于隐身技术。本文讨论了碳纤维结构吸波的应用,碳纤维结构吸波材料的类型及其结构型式设计,探讨了吸波波对碳纤维进行掺杂改性,制备出吸波性能优良的碳纤维、改变碳纤维的截面形状和大小,对碳纤维进行表面改性以及对碳纤维进行掺杂改性,制备出吸波性     

碳纤维增强氯丁橡胶复合材料的制备及性能

用碳纤维（CF）作增强相、氯丁橡胶（CR）作基相及硅烷偶联剂作相容剂,制备了CF/CR复合材料,考察了CF用量、硅烷偶联剂的种类及用量、硫化条件对复合材料热老化前后性能的影响,并用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）仪对其结构进行了表征。结果表明,制备CF/CR复合材料的最佳配方为:CR 100份,CF 12份,KH 550 2.5份;最佳硫化条件为:温度175℃,压力10 MPa,时间30 min。SEM和FTIR分析表明,KH 550处理的CF比未处理及用Si 69处理的CF与CR的相容性更好。     

碳纤维表面处理对树脂基复合材料力学性能影响研究进展

综述了近期国内在树脂基复合材料用碳纤维表面处理方面的研究进展。其中碳纤维表面处理方法主要包括氧化处理、表面涂层处理、等离子体处理以及超临界流体处理等,对采用这些处理方法后碳纤维增强树脂基复合材料的相关力学性能变化情况进行了总结归纳。     

碳纤维复合材料湿热性能研究进展

对于碳纤维增强树脂基复合材料,湿热环境条件对其力学性能的影响非常明显,可导致其强度和刚度下降.在研究了国内外关于碳纤维增强树脂基复合材料湿热老化性能的基础上,从理论模型和试验方法两方面分析了复合材料吸湿模型和扩散机理,结合实际需求对国内外关于碳纤维复合材料湿热性能的试验方法和测试手段进行了评价,认为目前湿热加速老化性能的研究具有一定的局限性,并提出了研究思路.     

碳纤维增强PEEK复合材料的摩擦学性能研究

用磨损试验机对碳纤维增强聚醚醚酮（PEEK）复合材料进行室温干滑动磨损试验。考察了碳纤维的含量，石墨润滑剂，对靡时间及载荷对材料靡损量及摩擦系数的影响，并用电子显微镜对其磨损表面进行了观察与分析，同时对材料的磨损机理进行了探讨，研究结果表明，随着载荷的升高和对磨时间的延长，材料的摩擦系数逐渐降低并趋于稳定，磨损量呈上升趋势，加入碳纤维可以明显地降低材料的摩擦系数和磨损量，当碳纤维含量为5％－10％时复合材料的摩擦系数和磨损量最低；加入适量固体石墨可进一步降低复合材料的摩擦系数和磨损量。     

碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备及性能

采用二苯甲基二异氰酸酯(MDI)和硅烷偶联剂(KH550)对碳纤维进行表面改性,将改性后的碳纤维(MDI/KH550-CFs)与环氧树脂(EP)复合,制备了不同碳纤维添含量的环氧树脂基复合材料,通过扫描电镜、拉伸测试、抗冲测试、磨损测试等研究改性碳纤维含量对环氧树脂基复合材料力学性能的影响。扫描电镜结果表明,采用MDI和KH550改性后的碳纤维与环氧树脂具有较好的界面粘结性能;力学及摩擦磨损性能测试结果显示,加入碳纤维有利于改善材料的拉伸性能及耐磨性能,能够延长材料的使用寿命,并且不影响材料的抗冲击性能。当MDI/KH550-CFs含量为4%时,拉伸强度为25.862 4 MPa,与纯环氧树脂相比增强了62.4%;当其含量为2%时,最低磨损率为0.7×10^-4mm³/(N·m)。     

建筑用碳纤维复合材料的增强改性与性能研究

采用挤出注塑工艺制备了碳纤维复合材料,研究了氧化石墨烯（GO）含量和短切碳纤维（SCF）增强对碳纤维复合材料表面形貌、热稳定性和力学性能的影响。结果表明,不同含量氧化石墨烯处理的SCF试样表面可见断续分布、均匀分布和局部富集的氧化石墨烯。氧化石墨烯在SCF外包裹有助于抑制聚丙烯树脂结晶并提升导热性;随着GO含量升高,GO-SCF/PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度先增大后减小,在GO含量为0.5%时取得最大值;PP、GO0.5-PP和GO1-PP的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度相差不大,而GO0.5-SCF/GO0.5-PP复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度要高于GO-SCF/PP复合材料,且具有最佳的综合力学性能。     

碳纤维复合吸波涂层材料的性能影响研究

以水性聚氨酯为基,碳纤维为填料,制备了碳纤维复合吸波涂层材料。采用扫描电镜、差示扫描量热仪、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪和矢量网络分析仪对碳纤维复合吸波涂层材料的结构与性能进行了测试和表征。实验结果表明:碳纤维复合吸波涂层材料为碳纤维和水性聚氨酯的物理结合,随着碳纤维含量的增加和厚度的增大,碳纤维复合吸波涂层材料的反射率峰值均向低频移动,当碳纤维含量为0.8%,涂层厚度为1.2 mm时,碳纤维复合吸波涂层的反射率峰值达到-6.01 dB,小于-5 dB的带宽为4.2 GHz,涂层面密度为1.02kg/m~2。     

单/双层水泥基平板的微波吸收性能

依据阻抗匹配原理与电磁波传播规律,提出表层透波、内层吸波的双层法设计,该设计具有电磁波吸收性能的层状水泥基平板结构.研究了硅灰和橡胶粉对表面层阻抗匹配的影响;同时还对碳纤维、钢纤维、碳纤维与铁氧体粉复合以及钢纤维与碳纤维复合作为内层吸收剂时,水泥基平板材料在8～18GHz频段内的吸波性能进行了研究.结果表明:硅灰和橡胶颗粒可以明显地改善水泥平板与自由空间的阻抗匹配:与单层相比,在相同碳纤维掺量时,双层吸波砂浆反射率下降-3dB左右;30%质量分数铁氧体与碳纤维复合作为吸波材料的损耗层的吸收剂,反射率在-10dB以下(12.5～18.0GHz),且随着入射频率的增加反射率下降.     

碳纤维复合材料在民品中的应用

详细介绍了碳纤维复合材料的基本特性，应用在民用产品中的工艺过程，以及需解决的一些问题。     

连续碳纤维增强聚酰胺6复合材料的研究

以拉挤熔融浸渍制备连续碳纤维增强聚酰胺6（CFRPA6）复合材料，通过改变碳纤维（CF）的长度和含量考察材料的各项性能。结果表明，复合材料中CF长度由2～4mm（短CF）增加到8～10mm（长CF），拉伸强度、弯曲强度和硬度最大增幅分别为25．7％、31．7％和3．1％；当CF含量为15％时，长CF增强PA6复合材料的冲击强度比短CF增强PA6提高了16．3％；与短CF增强PA6相比，在长CF含量为3％时，长CF增强PA6的吸水率降幅最大，为15．7％；但CF的长度对CFRPA6复合材料的线膨胀系数影响不大。随着CF的含量增加，除冲击强度外，其他性能均有改善。在CF含量为15％时，短CF增强PA6和长CF增强PA6的拉仲强度比纯PA6分别提高了101．7％和141．9％；弯曲强度比纯PA6分别提高了152．6％和196．2％；硬度比纯PA6分别提高了8．7％和12．1％。冲击强度比纯PA6分别下降了47．7％和39．2％。15％短CF和15％长CF增强PA6的吸水率均为1．3％，比纯PA6下降了31．8％。当CF含量为3％时降幅最大，短CF和长CF增强PA6的线膨胀系数分别下降了89．5％和84．2％。