碳/芳纶混编三维编织复合材料拉伸性能

为分析三维编织复合材料拉伸性能和失效机制,分别以碳纤维和芳纶纤维为轴纱和编织纱织造了三维五向、三维六向碳/芳纶混编复合材料。采用数字图像相关法采集试样在单轴拉伸过程中表面全场应变信息得到的泊松比。结果表明：三维编织复合材料泊松比受编织结构的影响较大,同种编织结构下,碳纤维为轴纱的复合材料基本保持了碳纤维三维编织复合材料的拉伸强度和模量,同时提高了断裂伸长率;芳纶纤维为轴纱的复合材料则显著提高了断裂伸长率,但拉伸强度和模量损失较为明显;同种混编方式下,三维五向编织复合材料的拉伸强度和拉伸模量较三维六向高,断裂伸长率无明显差异。编织纱分别为碳纤维和芳纶纤维的三维编织复合材料高应变区分别类似点阵分布和波浪线分布,三维五向和三维六向编织复合材料高应变区分别呈均匀分散分布和横向分布。     

蚕丝包覆对碳纤维束及其复合材料电热性能的影响

为了进一步提高碳纤维及其复合材料的电热性能,文章采用空心锭子纺丝法制备一系列蚕丝包覆碳纤维复合丝,并采用真空模塑方法制备蚕丝包覆碳纤维复合丝/环氧树脂复合材料。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)观察蚕丝包覆碳纤维复合丝的形貌,通过直流稳压电源和红外热成像仪探讨碳纤维束和包覆纱及其复合材料的电热性能。结果表明：蚕丝包覆碳纤维复合丝的电阻随蚕丝包缠度的增加而降低,当包缠度达到最大(包覆度100%)时,包覆纱的电阻降低了5.54%,其复合材料电阻降低了10.4%;当外加电压为2.2 V时,包缠度最大的包覆纱温度为52.2℃,相比于未包覆的碳纤维束的43.8℃增加了19.2%,同样的电压下,包缠度最大的包覆纱复合材料温度为123.47℃,比碳纤维复合材料温度(114.85℃)增加了7.5%。显示了蚕丝包覆对碳纤维及其复合材料的电热性能有显著的提升作用。     

石墨烯增强碳纤维环氧复合材料界面性能研究

采用索氏提取法清洗碳纤维表面的浆料涂层,并在纤维表面吸附热剥离石墨烯,然后采用树脂传递模塑工艺制备石墨烯增强碳纤维环氧树脂多尺度复合材料。测试碳纤维环氧树脂复合材料掺杂石墨烯前后的界面剪切强度,分析石墨烯的加入对复合材料界面性能的影响。结果表明,加入石墨烯后,碳纤维环氧树脂复合材料的界面性能显著提高,当石墨烯的质量分数为0.5%时,复合材料的剪切强度为83.04 MPa,比未加入石墨烯时提升了21.5%。     

碳纤维复合材料汽车B柱性能研究

节能、环保和安全是汽车工业的发展方向,汽车轻量化是实现节能减排的重要手段。碳纤维复合材料的比强度和比模量高,密度仅为钢的1/5左右,在等刚度和或等强度下,碳纤维复合材料比钢可减重50%以上,比镁铝合金可减重30%左右,具有独特的轻量化效果,是实现汽车轻量化的理想材料。以汽车B柱为研究对象,基于经典层合板理论,采用ABAQUS分析研究了碳纤维复合材料B柱的碰撞性能。研究结果表明,与金属材料汽车B柱相比碳纤维复合材料汽车B柱重量降低约33%,达到了较好的轻量化效果。同时碳纤维复合材料汽车B柱入侵量与吸能比金属材料小。     

硫酸盐法制浆木素制备碳纤维

<正>近日,Sodra、Innventia与另外7家机构共同进行了一项由欧盟资助的研究课题,即以硫酸盐法制浆木素为原料制备碳纤维,并将其用于碳纤维增强塑料复合材料的生产。该项研究的目标是以比现有方法更低的成本生产性能更好的碳纤维增强塑料复合材料。木素是制备碳纤维的主要原料,通过调整制备碳纤维的原料、     

碳纤维/涤纶三维机织复合材料的拉伸性能

为研究碳纤维/涤纶复合材料中各组分纤维体积含量对复合材料纵向拉伸性能的影响,通过改变碳纤维与涤纶的混合比例,设计了5种纱线并对其织制的复合材料板材拉伸性能进行研究。结果表明：混杂纤维增强复合材料的拉伸断裂过程与增强纤维各组分的拉伸强度、断裂伸长关系密切;随着涤纶含量的增加,试样的断裂伸长率逐渐增加;抗拉强度、拉伸弹性模量均与涤纶的含量呈三次方的关系;试样的抗拉强度和拉伸弹性模量均产生了明显的混杂效应。     

黄麻/碳混杂增强复合材料力学性能的理论预测与测试

采用碳纤维单向铺层于黄麻纤维针刺毡中,并制作相同纤维体积含量的黄麻纤维针刺毡,通过真空辅助树脂传递法分别制备了黄麻/碳混杂针刺毡、黄麻针刺毡、单向碳纤维毡增强乙烯基酯树脂复合材料,建立了黄麻/碳单向混杂增强复合材料拉伸与弯曲的数学模型,进行理论与实测值的比较,并分析了复合材料的力学性能。结果表明:黄麻/碳混杂增强复合材料力学性能的理论值与实测值存在一定的吻合性,在实际工程应用中可通过预测来制定混杂纤维针刺毡中黄麻纤维与碳纤维的混用比;单向碳纤维的加入有效地提高了复合材料的拉伸性能,复合材料的拉伸强度和拉伸模量比未加入碳纤维之前分别提高了107.20%和30.99%,但复合材料的弯曲模式没有太大的改变。     

基于Digimat RVE的碳纤维增强聚丙烯复合材料性能分析

采用Digimat软件包对造纸/热压模塑法制备的碳纤维增强聚丙烯(CF/PP)复合材料建立等效体积单元(RVE),研究了碳纤维含量、碳纤维长径比和基体中碳纤维取向对CF/PP复合材料力学性能、导热性能和导电性能的影响.模拟实验结果表明,碳纤维含量从5 wt％增至30 wt％,CF/PP复合材料弹性模量和电导率分别提高2...     

2.5D碳纤维/环氧树脂复合材料的电磁波传输性能研究

采用自由空间法研究不同碳纤维体积分数、不同型号和产地碳纤维的2.5D碳纤维/环氧树脂复合材料的电磁波传输性能,测试2.5D碳纤维/环氧树脂复合材料散射参数S,计算其对电磁波的反射损耗、吸收损耗、透射率和反射率。结果表明:2.5D碳纤维/环氧树脂复合材料在电磁波传输过程中以吸收电磁波为主,最佳吸收波段为Ku波段(12.0~18.0 GHz);碳纤维种类对2.5D碳纤维/环氧树脂复合材料的吸波性能的影响较小;碳纤维束越粗,2.5D碳纤维/环氧树脂复合材料吸波性能越好。     

玄武岩/碳纤维混杂三维正交复合材料拉伸性能研究

以玄武岩纤维、碳纤维为原料,设计出5种不同混杂比的三维正交织物,利用真空辅助成型工艺制备了乙烯基酯树脂基混杂复合材料,对其拉伸性能进行了测试,重点分析玄武岩纤维在织物中所占比例对复合材料拉伸性能的影响。结果表明:在纤维总体积分数一定的情况下,随着混杂织物中玄武岩纤维所占比例的增大,复合材料的拉伸强度先增大后减小,拉伸断裂伸长率逐渐增大,弹性模量逐渐减小,经向整体拉伸性能优于纬向。纤维的混杂比及其性质决定了混杂三维机织复合材料的断裂机制,通过调节纤维混杂比可以充分发挥各种纤维的优势和特点,设计出满足不同需求的材料。     

桥索用镀锌钢丝生产工艺探讨

研究桥索用低松弛镀锌钢丝生产工艺,从生产过程、张力控制、冷却特点、加热功率与延伸率、生产线的控制以及原材料选用等方面,详细阐述获得内在质量和外观品质均符合市场需求的桥索用镀锌钢丝的方法和途径。     

转基因彩色蚕茧缫丝基本性能的研究

研究转基因彩色茧基本性能,为其缫丝和产品开发提供基础。采用分析转基因彩色蚕茧的外观形态、丝胶含量、单粒缫丝特征、茧丝强力及伸长、茧丝外观疵点和纤度变化等指标情况,分析得出:转基因彩色蚕茧具有体积较小、表面结构致密、丝胶含量大(高达33.58%):单粒缫丝外层索绪较难、强力及伸长变化较小、疵点偏多、纤度变化较大的特点。     

超柔氨纶生产技术提升研究

为摆脱氨纶行业低水平技术重复扩张、竞相压价的恶性竞争局面,我公司自主开发了超柔软性氨纶并成功实现工业化,近来又对该技术进行了优化提升。该提升技术是在深入研究氨纶干法纺丝聚合机理的基础上,通过提高PTG分子量、提高PTG/MDI反应的摩尔比、自主研发扩链剂新配方、调整助剂配方,设计并使用与高聚物匹配的新型喷丝板、优化纺丝工艺及油剂等创造性提升工作,使氨纶纤维的弹性伸长率在原有基础上提高了23%,同时应力降低了20%,其技术达到了国内领先的水平。该产品提高了氨纶丝的弹性伸长率,降低了纤维的模量,同时纤度、张力的均一性也有了显著的提升,为后道产品的织造、后整理顺利进行提供了方便,提高了面料手感的舒适度、门幅的稳定性,降低了织物中的氨纶含量,降低了后道用户的使用成本,为企业带来较好的经济效益和社会效益。     

碳纤维复合材料在体育器材上的应用

碳纤维及其复合材料不仅在航天航空、汽车及其他工业领域得到广泛应用,而且也是体育器材开发最好的选材之一。介绍碳纤维增强复合材料(CFRP)应用在体育器材方面的优势以及成型工艺。通过典型实例阐述碳纤维这种高新技术材料运用于比赛器械,极大地推动了体育运动成绩的提高。碳纤维及其复合材料已成为发展现代体育器材必不可少的新材料之一。     

桥梁缆索钢丝质量检验试验方法探讨

根据桥梁缆索钢丝的技术规范,按照规定的试验要求和试验方法,对原材料、钢丝加工过程、成品钢丝进行检验,要求复核成品钢丝直径、强度、弹性模量、延伸率、缠绕、扭转、松弛、疲劳、锌附着量、硫酸铜试验、表观、长度、自由圈径、不平直度等参数。比较国内外桥梁缆索用钢丝试验方法及要求的异同,国内桥梁缆索钢丝标准不允许钢丝接头,国外标准允许钢丝盘条接头,但要预先通过接头工艺试验和过程抽检来保证成品钢丝质量;国内外钢丝强度和弹性模量的试验方法相同,但强度值要求略有不同,国外钢丝强度规定了一个上限;由于取值区间不同和钢丝直径面积取值要求不同,相同的钢丝会出现不同的弹性模量计算结果;国标同时考核桥梁缆索钢丝松弛性能和扭转性能;钢丝直线度检测方法有微小差别。     

圣麻及其与涤混纺纱性能测试

为了探讨圣麻纤维的服用舒适性,对圣麻纤维的强伸性能、摩擦因数、吸湿性能等进行了分析,并进一步分析了sag/涤纶50/50 18.5 tex纱的有关性能,与涤纶/棉50/50 18.5 tex纱进行了对比.圣麻与涤混纺纱染色后断裂强力下降,伸长率增加,影响织物的手感及服用性能;吸湿的瞬间快速性,说明最终产品具有良好的吸湿功能;圣麻涤纶混纺纱的急弹性回复率、缓弹性回复率均略小于涤棉混纺纱,说明圣麻纤维的弹性比棉纤维略差,其织物抗皱性能亦比棉纤维织物略差.     

聚丙烯单丝在拉舍尔经编机上的编织性能探讨

聚丙烯单丝模量高、抗弯刚度大、断裂伸长率低，所以编织性能较差，尤其是直径较大的单丝。文章研究了聚丙烯单丝的拉伸、压缩、弯曲和摩擦等力学性能，并在拉舍尔经编机上进行了编织试验，在此基础上提出了改善和提高聚丙烯单丝编织性能的方法。     

智能缆索综述

将传感器集成于缆索内部,研发具有自感知能力的智能缆索是桥梁结构健康监测领域研究的前沿。阐述智能缆索的研究背景及概念,分析智能缆索研发的主要内容,针对如何保证传感器在埋植过程中的存活率,及如何保证传感器测试效果的长期稳定两大技术难点,从大应变监测,传感器埋植于缆索的工艺,及长期可靠性问题等几个方面研究。以缆索用抗拉强度为1 670 MPa的钢丝为例,指出缆索在运营期间钢丝所产生的最大变形不超过3.840×10-3。分析传感器局部埋植法和整体敷设法的优缺点。介绍智能缆索的研究现状及目前存在的问题。     

碳纤维增强类玻璃环氧高分子复合材料闭环回收利用

为解决连续碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)回收再利用效率低、回收组分单一的问题,采用甲基四氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、催化剂乙酰丙酮锌和环氧树脂,制备出一种高性能的类玻璃环氧高分子树脂及其复合材料,经乙二醇参与酯交换反应,在180℃温度下对复合材料进行闭环回收.对原树脂、碳纤维和CFRP以及回收后的树脂、碳纤...     

基于光纤光栅传感技术的斜拉索智能监测

斜拉索传统监测方法在长期使用中测试结果易失真,误差较大,设备耐久性较差,并且斜拉索内部的温度、湿度及锈蚀状况无法直接测量。将光纤光栅传感技术用于斜拉索监测,采用斜拉索智能应力传感器、温度传感器、湿度及腐蚀传感器,当斜拉索使用环境变化时,信息经光纤传送到光电信号处理器,数据经过处理后,传到控制系统,通过控制系统内设置的报警装置,实现斜拉索内部状况的动态监测及警报。指出光纤光栅传感技术用于斜拉索需要解决的问题:光纤光栅的强度要满足要求,冷铸锚、热铸锚最高使用温度约为250℃,500℃,寻找合理的光纤埋入工艺,以及开发可以同时测量温度和应力并消除两者相互影响的传感器。