炭纤维增强复合材料振动性能研究进展

炭纤维增强复合材料的固有频率和阻尼特性受复合材料的组织结构和使用环境的影响。针对炭纤维增强树脂基和炭基复合材料的固有频率和阻尼特性的研究进展进行了系统论述,详细介绍了纤维、基体、纤维/基体的界面及温度对炭纤维增强树脂基和炭基复合材料固有频率和阻尼特性的影响。     

纤维增强聚合物基复合材料阻尼性能的研究进展

纤维增强树脂基复合材料越来越广泛地应用于航空航天、风机叶片等高科技领域.对这一先进材料的阻尼性能进行分析、预报和优化设计,从而实现对结构振动、冲击、噪声和疲劳破坏的有效控制,日益受到从事复合材料研究和开发的科技工作者的关注和重视.本文对纤维增强树脂基复合材料阻尼研究的进展情况进行了综述,分为复合材料阻尼机理、复合材料阻尼性能的研究现状、界面对复合材料阻尼的影响等三个方面的内容,最后对该领域研究工作进行了展望.     

基体炭种类对C/C复合材料电导率的影响分析

使用炭毡为增强体分别制备了热解炭基、树脂炭基、沥青炭基和热解炭/树脂炭双基体、树脂炭/沥青炭双基体C/C复合材料,比较研究了复合材料的电导率与不同先驱体含量的关系。结果表明,不同前驱体C/C复合材料电导率有较大的差异,热解炭基C/C复合材料的电导率是沥青炭基C/C复合材料和树脂炭基C/C复合材料电导率近3倍,热解炭和沥青炭双基体C/C复合材料的电导率符合简单并联混合法则,树脂炭和沥青炭双基体C/C复合材料的电导率随树脂炭质量分数的增加而减小。     

植物纤维树脂基复合材料阻尼减振研究进展

近些年,随着环境污染控制要求的日趋严格和大众环境保护意识的逐步提高,具备可再生、可降解、环境友好特点的植物纤维受到了众多学者的关注。相比传统碳纤维或玻璃纤维树脂基复合材料,植物纤维复合材料具有更优异的阻尼减振性能。本文总揽了近十年植物纤维树脂基复合材料阻尼减振领域的研究状况,首先阐述了植物纤维多层级结构特点及其阻尼减振机理,其次介绍了植物纤维树脂基复合材料阻尼性能的测试方法和表征参数,进而分析了植物纤维铺放角度、长度、含量、表面处理和混杂等因素对植物纤维树脂基复合材料阻尼性能的影响,最后指出了植物纤维树脂基复合材料在阻尼减振领域应用发展存在的问题并给出了建议。     

导电用炭基复合材料的研究进展

导电用炭基复合材料是以炭纤维或金属纤维为增强体,炭为基体的高性能复合材料,具有比模量、比强度高,减震性好,较好的自润滑性能和耐电弧性能等,广泛应用于轨道交通受电元件材料等领域。本文介绍了国内外应用于轨道交通的导电用材料及基于此应用的炭基复合材料的研究进展,并在此基础上对导电用炭基复合材料的发展方向和研究前景进行了展望。     

纤维增强树脂基夹芯复合材料隔声性能的研究

本文对轨道交通车辆安装复合材料头罩的驾驶室进行隔声研究,先从双层纤维增强树脂基夹芯复合材料对称结构和非对称结构的隔声性能进行研究,再对三层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构的隔声性能进行探究,接着进一步探究阻尼材料、隔声材料对纤维增强树脂基夹芯复合材料隔声性能的影响,最后根据驾驶室的实际情况,探究空气层和内饰件产品对驾驶室隔声性能的影响。结果表明,对于双层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构,在声源侧分配厚的纤维层,比平均分配两侧纤维层可获得更高的隔声性能;对于三层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构,将厚度最大的纤维层置于近声源端,将厚度次之的纤维层置于远声端,将厚度最小的纤维层置于中间的结构,其隔声量明显优于双层纤维增强树脂基夹芯复合材料结构;在复合材料背面增加阻尼材料或隔声材料都可提高其隔声性能;考虑内饰件及空气层时,驾驶室的隔声量可提高。     

炭纤维/树脂复合材料导热性能的数值模拟

采用有限元方法对炭纤维/树脂复合材料的导热性能进行了数值模拟,分别建立一维结构和二维结构炭纤维/树脂复合材料计算分析模型,研究炭纤维含量、界面接触热阻、以及炭纤维直径对复合材料有效热导率的影响。研究结果表明炭纤维作为复合材料增强相,其含量越高复合材料的热导率越高;界面的接触热阻在10-3~10-5(m2 K)/W范围内对复合材料有效热导率有较大的影响,超出范围之后改变接触热阻对材料热导率的影响可以忽略;接触热阻比较大时,炭纤维的直径对复合材料的热导率有较大的的影响,当接触热阻比较小时,炭纤维的直径对于复合材料热导率的影响非常小。     

INFLUENCE OF SURFACE TREATMENT ON THE STRENGTH OF SHORT CARBON FIBER REINFORCED CARBON COMPOSITE

为了增强炭纤维的表面活性,提高炭纤维与基体炭的结合强度,用浓硝酸对炭纤维进行了表面氧化处理。考察了处理时间和处理温度对短炭纤维增强炭基复合材料（SCFRC）力学性能的影响;用扫描电子显微镜（SEM）对SCFRC的弯曲断面进行了观察。结果表明对炭纤维进行表面处理可以提高其与基体炭的结合强度,炭纤维与基体炭的结合强度以及SCFRC的抗弯强度均随着炭纤维氧化处理时间的增加和处理温度的升高而增大。     

炭纤维表面处理对短炭纤维增强炭基复合材料强度的影响

为了增强炭纤维的表面活性,提高炭纤维与基体炭的结合强度,用浓硝酸对炭纤维进行了表面氧化处理。考察了处理时间和处理温度对短炭纤维增强炭基复合材料（ＳＣＦＲＣ）力学性能的影响;用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对ＳＣＦＲＣ的弯曲断面进行了观察。结果表明：对炭纤维进行表面处理可以提高其与基体炭的结合强度,炭纤维与基体炭的结合强度以及ＳＣＦＲＣ的抗弯强度均随着炭纤维氧化处理时间的增加和处理温度的升高而增大     

炭纤维预浸带工艺简介

1.前言炭纤维预浸料是在炭纤维长丝(或布)上预先浸渍上树脂的一种中间产品,用来做炭纤维增强树脂复合材料。炭纤维增强树脂复合材料分短炭纤维增强和炭纤维长丝增强二种形式,本文涉及的是炭纤维长丝增强这一种。炭纤维长丝增强树脂复合材料分二种,一种是单向预浸带又称无纬布,另一种是织物预浸料即所谓织物,可以是平纹炭布,也可以是各种斜纹和缎纹。无纬布和织物预浸料相比有下列不同:第一,不管是哪一种,炭纤维经织机织成炭布后,炭纤维丝束不可避免的会或多或少损伤甚至断裂,所以炭纤维的力学性能下降。     

阻尼复合材料发展状况

本文简要阐述了阻尼复合材料的阻尼机理,分别介绍了树脂基阻尼复合材料、金属基阻尼复合材料、橡胶阻尼复合材料、树脂—金属基阻尼复合材料、压电导电新型阻尼复合材料,以及几种阻尼复合材料的研究发展状况。     

模压温度对GO-CF/EP复合材料阻尼性能的影响

研究了模压温度对氧化石墨烯-碳纤维混杂增强树脂基(GO-CF/EP)复合材料的阻尼性能的影响。采用真空浸渗热压法制备不同模压温度下的GO-CF/EP复合材料，通过力锤法试验测试其阻尼性能，通过扫描电镜观察不同模压温度下的试件的微观形貌，得出了阻尼性能与复合材料结构之间的关系。根据试验结果和微观形貌图分析了不同模压温度下GO-CF/EP复合材料的阻尼性能的增强与失效机制。研究发现，模压温度通过影响树脂的浸渗情况，来影响基体与增强体之间的结合强度。当树脂浸渗效果较差时，材料的阻尼比会增大，但是浸渗效果差会影响复合材料的力学性能。因而该工艺下制备GO-CF/EP复合材料时，其模压温度应设置为50℃。     

粘结剂含量对短炭纤维增强炭基复合材料性能的影响

本文以聚丙烯睛基炭纤维为增强材料，以石油焦为基体，配入不同含量的煤焦油沥青作为粘结剂，用热压法进行成型、炭化、石黑化，获得了短炭纤维增强炭基复合材料（SCFRC）对所得炭／炭复合材料进行了体积密度、显气孔率、抗弯强度、抗压强度的测定，并对炭／炭复合材料的断面进行了扫描电镜测试。研究表明，随着粘结剂量的增加，所得炭／炭复合材料的体积密度减小，显气孔率增大，抗弯强度和抗压强度增大。     

纤维增强复合材料阻尼性能的研究

纤维增强树脂基复合材料越来越广泛地应用于航空航天、水下核潜艇、高速列车等高科技领域。对复合材料的阻尼性能进行分析和有效预报,从而实现结构振动冲击、噪声和疲劳破坏的有效控制,有着极其重要的工程实际意义。本文对纤维复合材料阻尼研究的进展情况进行了综述,阐述了复合材料阻尼机理：阳复合材料阻尼性能的研究现状。     

炭纤维增强水泥基复合材料的导电性研究

通过向水泥基材料中添加炭纤维制备炭纤维增强水泥基复合材料(CFRC),研究了炭纤维掺量、硅粉掺量、养护龄期等因素对其导电性能的影响。结果表明,CFRC复合材料的电阻率随着炭纤维掺量的增加而减小;掺入10%的硅粉能够显著降低CFRC复合材料的电阻率;CFRC复合材料中的炭纤维掺量低于0.6%时,电阻率随着养护龄期的延长而迅速增大,炭纤维掺量高于0.6%时电阻率增加不明显。     

纤维增强树脂基复合材料在直升机的应用现状

本文介绍了纤维增强树脂基复合材料相关特征和直升机常用纤维增强树脂基复合材料的种类特性.描述了直升机结构特点以及纤维增强树脂基复合材料在直升机上的具体应用部位和应用现状,并对实际应用部位的结构特点、选材情况和其在直升机上的作用用途等进行了论述,同时对直升机用复合材料未来的发展趋势进行了展望.研究表明,纤维增强树脂基复合材...     

纳米炭纤维含量对其酚醛复合材料性能影响

采用纳米炭纤维对酚醛树脂改性,通过力学性能、烧蚀性能测试以及电镜和X-射线光电子能谱(XPS)分析研究了纳米炭纤维含量对炭/酚醛树脂基复合材料性能的影响。结果表明,当纳米炭纤维质量分数为15%时,其改性复合材料的层间剪切强度最大,达到31.17 MPa,氧乙炔线烧蚀率最小,为0.020 mm/s。分析了其改性机理,指出纳米炭纤维在树脂中的分散均匀程度是获得理想复合材料性能的关键。     

空气氧化法对CFRP力学性能的影响

讨论了炭纤维经瞬时高温空气氧化法表面处理后，炭纤维增强树脂基复合材料的力学性能。特别是层间剪切强度的变化情况。结果表明瞬时高温空气氧化法表面处理能提高ＣＦＲＰ的界面粘结强度，其ＩＬＳＳ随空气氧化温度提高而提高。虽然ＩＬＳＳ也能提高到９０ＭＰａ以上，但同时增加了复合材料的脆性炭纤维抗位强度也会严重下降。     

低成本制备沥青基C/C复合材料

降低沥青基炭纤维增强C/C复合材料生产成本的研究一直受到关注.本文以鳞片石墨为基体,中间相沥青为黏结剂,炭纤维为增强相,提出了一种周期短、工艺简单的沥青基C/C复合材料的制备方法,并研究中间相沥青与石墨配比及低温预处理对C/C复合材料性能的影响.结果表明:适当的中间相沥青含量可使基体与炭纤维的界面牢固,低温预处理有利于...     

炭纤维增强水泥基复合材料(CFRC)的电磁性能

炭纤维增强水泥基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Cement Composites,CFRC)是新发展起来的一种电磁屏蔽材料,它是防止电磁污染的防护性功能材料之一。本文阐述了炭纤维增强水泥基复合材料的制备成型工艺;分析了炭纤维掺入量和长度、水灰比和密实成型制备工艺、炭纤维分散性、养护龄期、外加剂、炭纤维表面化学气相沉积(CVD)处理等因素对CFRC力学性能、导电性能、压敏性能及电磁性能的影响。合适的炭纤维掺入量和长度、炭纤维的均匀分散、合理的水灰比和炭纤维表面处理是影响CFRC导电性能和电磁性能的主要因素。CFRC对电磁波的屏蔽效果除利用屏蔽效能从反射电磁波角度衡量外,亦可从吸收电磁波角度利用反射率进行评价。