表面涂层对玄武岩连续纤维力学性能的影响

本文通过对玄武岩连续纤维浸润剂配方的研究分析,结果表明玄武岩连续纤维的表面涂层配方对其力学性能有很大影响.其中成膜剂的组成结构直接影响玄武岩连续纤维的集束性及其与环氧树脂基体的相容性,不同的成膜剂结构使玄武岩连续纤维的断裂强力及拉伸强度差异很大.在浸润剂配方中引入阳离子型助剂有利于提高玄武岩连续纤维的集束性和断裂强力....     

连续玄武岩纤维新材料的制备、性能及应用

以玄武岩矿石为原料拉丝制成的连续玄武岩纤维，是一种高性能天然绿色无机矿物纤维，应用领域广泛，在工业发展和国防建设中具有重要意义。在回顾连续玄武岩纤维制备技术发展的基础上，介绍了坩埚法和池窑法，专门阐述了当前常用的池窑法生产工艺，以及矿石原料、关键设备、浸润剂这三个主要的影响因素。简介了玄武岩纤维中各元素成分对纤维本身性能的不同作用，并将玄武岩纤维与其他高性能纤维材料进行性能及参数对比，认为连续玄武岩纤维及其表面改性后具有优异的综合性能。结合连续玄武岩纤维应用形态对其用途进行了概述，包括玄武岩纤维丝的土工力学增强应用、丝加工成多种织物的耐温隔热应用、岩棉和鳞片的应用、基础型材(复合筋、复合板材、复合管道等)应用，以及复合材料在诸多工业领域或特殊领域的应用。从发展前景、重点应用领域、生产影响因素、制备技术及产业拓展等方面进行了分析与展望，以期对我国玄武岩纤维技术水平和行业发展起到促进作用。     

把握时机 抢占高性能纤维发展高地——刍议我国连续玄武岩纤维产业发展

地球上有很多储量极其丰富的非金属矿山资源,它们看起来很普通,已经存在了几百万年、几千万年,乃至几亿年,似乎一点也“不值钱”.然而,随着高新技术的发展,利用新的材料装备及技术手段对其进行高附加值的开发,就能够实现“点石成金”,“连续玄武岩纤维”便是这种新资源开发中的典型.利用地球自然界存在的来源广泛的资源进行高性能纤维的生产,便是一种新的“绿色资源、高端创新”的开发模式.     

玄武岩纤维混凝土的动态力学性能

采用Φ100 mm分离式霍普金森压杆 (SHPB) 试验装置研究了不同纤维体积掺量的玄武岩纤维混凝土在不同应变率下的冲击压缩力学性能 , 并对试验的有效性进行了分析。结果表明: 玄武岩纤维混凝土的动态强度增长因子与平均应变率的对数近似呈线性关系 , 强度与变形能力随平均应变率的提高而线性增加 , 体现了很强的应变率相关性 ; 纤维体积掺量为 0. 1 %的玄武岩纤维混凝土较素混凝土的动态抗压强度提高了 26 % , 变形能力提高了 14 %; 纤维体积掺量分别为 0. 2 %、 0. 3 %的玄武岩纤维混凝土的动态抗压强度比素混凝土高出 25 %左右 , 而变形能力较素混凝土无明显优势 ; 在玄武岩纤维混凝土的 SHPB试验中 , 试件破坏时刻为 123. 3～239.μ45 s , 近似恒应变率加载时间比例约为 62 % , 且应变率曲线的波动范围控制在 23 %左右 , 能够较好地满足应力均匀分布及恒应变率加载要求 , 表明 SHPB试验结果可靠。      

绿色环保的玄武岩纤维

四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司(以下简称"航天拓鑫")是由中国航天科技集团投资控股有限公司、深圳航天科技创新研究院、新希望集团、哈尔滨工业大学及四川航天第七研究院共同投资兴办的高新技术企业,以研发、生产和销售高性能玄武岩纤维、纤维制品及纤维成套制备技术为主业。航天拓鑫自成立以来,被中国航天科技集团给予厚望,承担了航天领域、国     

玄武岩纤维增强地质聚合物混凝土的动态本构模型

以矿渣与粉煤灰为原材料制备玄武岩纤维增强地质聚合物混凝土(BFRGC),采用φ100mm分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对BFRGC进行了冲击压缩试验,并对SHPB试验过程中的波形整形技术展开了研究,以此来提高材料SHPB试验的精度。通过SHPB试验,获得了BFRGC在10s-1―102s-1应变率范围内的应力-应变曲线,分析了BFRGC的强度和变形性能,并建立了BFRGC的率型非线性粘弹性本构模型。通过试验对模型进行验证,模型曲线与试验曲线吻合良好,该文建立的率型本构模型可以较为准确地描述BFRGC的动态力学行为。     

纤维增强热塑性片材的关键技术与成型工艺(针刺毡)

0 概述 纤维增强热塑性片材(以下简称GMT)是由玻璃纤维连续原丝针刺毡与聚丙烯经过热挤压复合而成。由于GMT片材具有高强、轻质和韧性相结合以及抗冲击性好、使用温度范围宽、冲压制品生产率高、灵活的可设计性和可回收利用等优点,很适宜在汽车和其它易受冲击的用途中使用。世界上许多著名汽车公司制造的轿车中都采用了GMT加工的零部件。 南京玻纤院承担了八五国家863计划课题“纤维增强热塑性片材的关键技术与成型工艺(针刺毡)”,主要研究任务是重点解决GMT针刺毡的关键制备技术。     

连续碳化硅纤维增强钛基(SiCf/Ti)复合材料的制备技术及界面特性研究综述

连续碳化硅纤维(SiCf)由于具有比强度、比模量高,耐磨性、热稳定性好等性能优点,常作为增强体制备SiC纤维增强钛基复合材料。与钛合金基体相比,其具有密度更低、强度更高、疲劳蠕变性能大幅提升等优点,但横向性能却明显下降。因此,该类材料常被设计制作成单向增强性部件,广泛应用在航空航天等领域,如发动机的传动轴、整体叶环、盘类及风扇叶片等多种复合材料的结构件。碳化硅纤维增强钛基复合材料的性能主要由碳化硅纤维的性能、基体性能及纤维与基体之间的结合界面性能决定。目前批量生产的SiC纤维性能较差,界面结合状态与复合材料性能之间关系的研究开展较少,还不能为钛基复合材料构件设计提供足够的数据支持。因此,近年来研究者们主要从SiCf/Ti基复合材料力学行为的研究角度出发,探究不同基体及纤维类型、复合材料制备工艺方法、界面特性及产物对SiCf/Ti基复合材料界面结合力及破坏机制的影响,获得了大量有价值的数据,以期开发出成本低、产物稳定性好、可批量生产SiCf/Ti基复合材料的制造工艺方法。目前较为成熟的碳化硅纤维有英国DERA-Sigma公司提供的Sigma系列SiCf及美国Textron公司提供的SCS系列SiCf,后者强度最高达到6 200 MPa。SiCf/Ti基复合材料的制备工艺包括金属箔-纤维-金属箔工艺(FFF)、单层带工艺(MT)、基体-涂层纤维工艺(MCT)等,制备复合材料的工艺根据零部件的用途来定,FFF适用于制备板材等大尺寸构件,MCT适用于制备叶环、轴、管、叶片等复杂结构件。界面是增强体与基体之间的纽带和桥梁,界面结构设计、界面反应控制及反应产物均影响着界面的力学特性。在SiCf/Ti基复合材料的纤维和基体之间添加过渡层能够减缓它们之间的相互扩散及化学反应,过渡层选用反应层和惰性涂层组成的双层涂层较好。界面反应产物受涂层成分、基体组织、复合和热处理工艺、环境因素等的影响,增强纤维及基体性能、优选制备工艺、控制界面反应及产物有利于提高复合材料的力学性能。本文总结了连续SiC纤维(SiCf)增强钛基复合材料的应用研究现状,详述了SiCf/Ti基复合材料的钛合金基体材料、SiCf的种类及性能,SiCf与SiCf/Ti基复合材料的制备方法,分析了SiCf/Ti基复合材料界面结构设计及反应产物,阐明了界面力学特性与复合材料性能的关系,指出国内SiCf/Ti基复合材料发展的重点应放在高性能SiC纤维的研究与开发、界面层设计及界面与性能的关系以及复合材料分析检测手段三个方面,为SiCf/Ti基复合材料的制备及其今后的实际应用提供了参考。