发挥碳纤维的最高效能

1.引言结构设计者必须满足许多不同的有时是矛盾的要求。航空和航天设备的结构部件常常必须是轻质、刚性和坚固的,这意味着所用材料要具有低密度、高杨氏模量(E)和高强度。理论强度约为E/10,而高强度材料通常接近E/100。处于周期表中靠近顶部位置并具有强有力的共价键的碳元素,理所当然地是一个备选者。金刚石的模量为1200GPa,石墨的原地模量为1020GPa。碳晶须的模量为680GPa,强度为19     

碳—碳复合材料中基体碳的性能

引言要想了解碳-碳(C/C)复合材料的性能和加工特点,就必须从全部宏观、次宏观、微观、亚微观力学的各个层次详细地了解复合材料中各组分间的相互作用。本文所述的作为全计划的部分内容有助于更好地了     

碳纤维中碳层面的积层结构解析

利用X射线衍射的傅立叶变换研究了低温炭化纤维、碳纤维和石墨纤维的碳网面阶层分布状态及随热处理的结构转变。结果表明:低温炭化与高温炭化纤维的晶粒厚度趋近,为1.6~1.8nm左右;但在石墨化过程中微晶尺寸迅速增长,石墨纤维中晶粒厚度大于8nm;低温炭化和高温炭化纤维中存在比例最高的是二层和三层分布,随着热处理的进行,二层、三层结构逐步向高层碳结构转化,最终形成了以三层间隔为主的碳网面结构分布状态。     

聚碳硅烷中氧对碳纤维损伤的影响

本文制备了不同氧含量的聚碳硅烷 (PCS) ,研究了其中氧含量及其结合方式在PIP工艺中对Cf SiC复合材料中碳纤维保留强度的影响。实验结果表明 ,PCS经过预氧化后 ,其内部的氧主要以稳定的Si -O键形式存在 ;其中氧含量的增加对浸渍裂解后碳纤维的保留强度影响不大 ;14 0 0℃处理的结果与 110 0℃处理的结果相比要好得多。     

聚碳硅烷中氧对碳纤维损伤的影响

本文制备了不同氧含量的聚碳硅烷（PCS），研究了其中氧含量及其结合方式在PIP工艺中对Cf/SiC复合材料中碳纤维保留强度的影响。实验结果表明，PCS经过预氧化后，其内部的氧主要以稳定的Si-O键形式存在；其中氧含量的增加对浸渍裂解后碳纤维的保留强度影响不大；1400℃处理的结果与1100℃处理的结果相比要好得多。     

弯曲振动薄圆板的辐射效率

通过对激励点进行面平均,研究了点简谐力激励下圆板在固定及简支边界条件下弯曲振动时的模态辐射效率及平均辐射效率,分析了圆板的厚度、阻尼损耗因子、半径及边界条件对其平均辐射效率的影响规律。研究表明：圆板在点简谐力的激励下,其模态辐射效率及平均辐射效率在中、低频段随频率的增高而增大,而在高频段二者则均趋近于1;圆板的平均辐射效率与激励力的大小及位置无关,而由圆板的厚度、阻尼损耗因子、边界条件及半径所决定;当频率一定时,圆板的平均辐射效率在中频段随着其厚度、阻尼损耗因子的增大及半径的减小而增大,而在低频段,则与这三个因素无关;固定及简支边界条件下圆板在全频段的平均声辐射效率基本相同。     

基于三维弹性理论的碳纤维板中Lamb波建模

基于主动Lamb波的结构健康监测是目前复合材料结构损伤监测技术研究的热点之一,了解Lamb波的传播特性对进行可靠的损伤监测非常重要.本文结合经典三维弹性理论与Lamb波的运动位移方程,对碳纤维复合材料板中传播的Lamb波传播特性进行了建模研究,在此基础上推导了碳纤维板的相速度频散曲线,并讨论了Lamb波传播方向与坐标轴之间的夹角及碳纤维铺层方向对频散曲线的影响,建模结果证明了这种建模方法的正确性.     

粉末涂层碳纤维制备碳/碳复合材料研究进展

综述了国内外碳/碳复合材料的主要用途和制备方法,通过比较发现粉末预涂层制备碳/碳复合材料是一种低成本、短制备周期的理想方法,它包括基体树脂和碳纤维的选择、碳纤维的表面处理及碳纤维丝束的铺展.采取层压成型制备试样,经高温炭化和石墨化制备碳/碳复合材料.     

碳纤维复合材料加筋板的稳定性研究

本文用有限单元法计算了碳纤维复合材料加筋板在轴压下整体和局部失稳时的临界应力。制作了纵向加筋的复合材料试验件,在四边简支边条件情况下,进行了轴压稳定性实验,测出的临界应力值与计算值十分接近。     

碳纤维增强塑料和全碳复合材料

碳纤维及其复合材料是当代最重要和最有发展前途的高性能材料之一,在以塑料代金属的材料革命中具有特别重要的意义。众所周知,碳纤维的高技术性能主要是通过构成碳纤维增强复合材料才得以施展和发挥作     

碳—碳复合材料

Carbon—Carbon materals and Composites"John D.Buckley,Dan D.Edie著.1993年出版     

碳纤维复合材料编织板的爆炸分离研究

为探究碳纤维复合材料编织板的爆炸分离方法,通过C型聚能装药结构、线性聚能切割器2种切断方法进行试验探究,并利用AUTODYN软件进行数值模拟,分析切口处粒子飞散速度,结合Tsai-Wu张量强度准则分析复合板断裂程度。试验结果表明：C型聚能装药结构和线性聚能切割器均能成功切断复合板,C型聚能装药结构由一次强激波压缩切断复合板,切口较为平整;线性聚能切割器由于未设炸高,在未充分形成的射流和拉伸波的作用下,导致切口有较大损伤,没有C型聚能装药结构切口平整。模拟结果表明复合板在分离过程中经历了4个阶段,切口粒子形成2次峰值速度;由Tsai-Wu张量计算出复合板断裂完全,各个监测点的F值都比恰好断裂的时的F值大2～8倍左右,试验药量较大,应适当减少药量,为今后的优化试验奠定了基础。     

使用11年的碳纤维空气制动板

七十年代初,在英国的Vulcan轰炸机上安装了一块Fothergill和Harvey公司用碳纤维预浸渍材料制成的空气制动板。在使用期间,该板经受了6个月的各种无破损试验。目视检查、X光探伤和声音探伤表明结构良好,没有损坏和降解。 1982年该飞机退役,英国航天公司技术人员对该板进行广泛的实验室试验。在由     

碳纤维复合材料板热弯曲试验研究

为解决传统复合材料件成形效率低、制造成本高等问题,提出一种采用加热模具对复合材料板直接进行热冲压的复合材料成形新方法。该方法使用局部加热模具将复合材料板中需发生变形的区域进行局部加热,并借助复合材料加热到一定温度下软化的特点,使其随模具的运动逐步成形,并在模具作用下固化。对复合材料板V形件的热弯曲成形进行了试验研究,分...     

爆炸分离碳纤维增强复合材料编织板

为了研究碳纤维增强复合材料编织板的爆炸分离,采用在复材板正反两面各加工一条凹槽并预埋导爆索的新思路,并将数值模拟与具体试验相结合,分别对凹槽开口处不添加约束介质、添加铜背皮约束和添加铅背皮约束下的复材板分离情况进行对比分析.通过Tsai-Wu张量强度准则,分别判断三种约束条件下复材板的损伤程度,并进一步讨论各条件下复材板表面单元的压力和速度随时间变化情况.结果表明:在两侧凹槽开口处覆盖金属背皮,成功分离了无介质覆盖凹槽的复材板,金属背皮可以延长爆轰产物的高压持续时间,提高表面单元粒子飞散速度,且铅背皮对爆炸能量的约束效果优于铜背皮,铅背皮约束作用下的复材板所受爆炸总能量是铜背皮约束的1.06倍,是无背皮约束的1.5倍.在一定范围内,可为航天器的级间分离提供新的技术方案.     

碳纤维表面涂碳及涂碳后纤维强度测定

用４－甲氧基苯酚经醚化、氯甲基化、消除反应合成出不熔但可溶的聚（２－甲氧基－５－辛氧基）对亚苯基亚乙烯（ＰＭＯＯＯＰＶ）。用ＰＭＯＯＯＰＶ的ＣＨＣｌ３溶液浸涂碳纤维（ＣＦ）,然后在７７３Ｋ碳化,得到亮黑色且分散性很好的涂碳ＣＦ。单纤维平均拉伸强度（σ）测定结果表明,与未涂碳的ＣＦ（σ＝２９７７．８ＭＰａ）相比较,用０．１％ＰＭＯＯＯＰＶ浸涂的ＣＦσ＝３９０８．２ＭＰａ,用０．２％ＰＭＯＯＯＰＶ浸涂的ＣＦσ＝５０３１．２ＭＰａ,并浸涂后强度离散系数、平均矢径等有规律地变小。     

价廉的Magnamite AS——3碳纤维

一种新的石墨纤维长丝MagnamiteAS-3,价格仅为40美元/公斤,是Hercules公司在最近的SAE Show上介绍的新品种。AS-3是一束十六万根丝的丝束,由聚丙烯腈原丝制得。新纤维的弹性模量2.25×10~6公斤/厘米~2,抗张强度则为2.81×10~4公斤/厘米~2以上,基本与该公司的AS-2纤维差不多。今年内,该公司将集中力量把新纤维推     

中碳科技推出36种碳纤维片材开发实力不容小觑

据报道，浙江中碳科技有限公司于近日推出36款碳纤维片材，共6大款，包含多种花型、颜色、纹路。     

碳纤维—现代工艺技术水平

1992年5月12日至15日,安徽大学高分子材料研究所举办了碳纤维及碳纤维复合材料的学术交流和技术洽谈会。英国碳纤维专家Dr.P.G.Rose(英国Action Com Posites Engineering Ltd公司董事兼总经理)应我刊主编李仍元教授的邀请参加了这次会议,并在会上作了三个报告、其内容概括甚广,从原丝聚丙烯晴纤维、碳纤维的制造、结构、性能、产品质量等重要问题,到碳纤维复合材料加工、性能、测试及产品开发的全过程,其特点是将基础研究和工艺技术与产品开发互相紧密结合。该报告引起与会者的极大兴趣,会后尊得Dr.P.G.Rose本人同意,李仍元教授将报告译成中文,经我编辑部加工整理全文在本期刊登。我国碳纤维的发展已经历漫长、艰难的路途,取得了目前的成就实非易事、现仍不能满足实际需要。就目前情况而言,可说基础研完不过硬,工程技术开发甚少、生产管理水平不先进,因此,在进一步开发遇到很多困难。当今,我国已进入市场经济的竞争局面,形势更为严峻,如果该文登出后在实际工作中能为国内从事碳纤维研究、开发、应用者提供一点参考和借鉴,来促进我国碳纤维事业的发展,译者与本刊编辑部将感到极大欣慰。本报告原是讲稿、在翻译成文时,译者曾作了一些改动,限于编辑水平,错误难免,不妥之处,望读者批评指正。     

单向碳纤维/CVD碳复合材料的空气氧化动力学

一、引言近来,已进行了作为高温材料的碳/碳复合材料的许多研究工作。这些材料的缺点之一,是在氧化环境下不稳定,本文提出了一些早期作者关于单向碳纤维/CVD碳复合材料的空气氧化的成果。