短碳纤维质量分数对增强PBT/CF复合材料性能的影响

以聚丁烯对苯二甲酸酯(PBT)为基体,以短切碳纤维为增强体,传统射出成型和超临界流体微细发泡射出成型的方法制备碳纤维增强热塑性复合材料试样,借助万能试验机、冲击试验机、示差扫描热分析仪、热重分析仪等手段,研究了碳纤维质量分数(0、1%、3%、5%、8%、13%)对力学性能和热性能的影响。结果表明:传统射出成形与超临界流体微细发泡射出成形随着碳纤维质量分数的增加,PBT/CF复合材料力学性能趋势基本相同。随着碳纤维质量分数的增加,PBT/CF复合材料的拉伸强度先增加,后略有下降,8%时上升最大为40.2%,韧性均有明显下降的趋势,8%时下降最大为47.2%。在DSC方面,PBT/CF复合材料随着碳纤维质量分数的增加,Tm逐渐上升。当碳纤维质量分数增加13%时,T_m值最高为220.78℃;T_d最高值为407.16℃,提升了3.91℃。     

PTFE微粉改性聚醚醚酮摩擦磨损性能及应用研究

采用常温机械共混、高温模压的方法,制备了不同质量分数聚四氟乙烯(PTFE)微粉和碳纤维改性的聚醚醚酮(PEEK)复合材料,对其压缩强度、摩擦磨损性能进行了研究,并分析了其磨损后的表面形貌。结果表明:随着PTFE微粉质量分数的增加,PEEK复合材料的压缩强度呈下降趋势,当PTFE微粉质量分数为40%时,其压缩强度下降至60 MPa。随着聚碳纤维质量分数的增加,PEEK复合材料的压缩强度呈上升趋势。随着PTFE微粉和碳纤维质量分数的增加,PEEK复合材料的干摩擦因数和磨痕宽度逐渐下降,当PTFE微粉质量分数为40%时,PEEK复合材料干摩擦因数下降至0.21,其干摩擦磨痕宽度略有上升。随着碳纤维质量分数的增加,PEEK复合材料在油润滑条件下摩擦因数和磨痕宽度较低并略有下降。PEEK复合材料在干摩擦条件下的磨损机制以磨粒磨损为主,伴有疲劳磨损;在油润滑时,摩擦面可形成稳定连续的润滑膜而保持光滑。PEEK复合材料具有较高的压缩强度,摩擦磨损性能良好,可以制作各种滑动轴承、密封圈等特种机械零部件。     

碳纤维/聚氨酯复合材料的制备与性能研究

以聚酯二元醇、异氰酸酯、碳纤维为主要原料,采用预聚体法制备了一系列碳纤维/聚氨酯复合材料,并对该复合材料进行了性能测试和结构表征。研究表明,复合材料的机械性能随着碳纤维长度和含量的增加出现先升高后降低的趋势。当碳纤维长度为3 mm、质量分数为1.0%时,复合材料的机械性能达到最佳值,此时其拉伸强度增加22.7%,撕裂强度增加48.1%,扯断伸长率增加5.9%。热力学分析和动态力学性能研究表明,复合材料的热分解温度提高,质量保留率提高,失重率降低,材料的玻璃化转变温度和软化温度提高,引入碳纤维后材料的耐热性提高。     

MCPA–聚醚嵌段共聚物/MoS_2复合材料的制备及性能研究

用原位聚合法制备了单体浇铸尼龙(MCPA)–聚醚嵌段共聚物/MoS2复合材料,并对其性能进行了表征。结果表明,聚醚和MoS2配合使用,可显著降低MCPA的磨耗体积并大幅度提高MCPA的断裂伸长率和缺口冲击强度,但会使MCPA的拉伸强度和硬度降低;随MoS2用量增加,复合材料的拉伸强度先升后降,断裂伸长率逐渐下降,缺口冲击强度、硬度、密度和磨耗体积基本没有变化。当MoS2质量分数为0.5%、聚醚预聚体的质量分数为8%时,复合材料具有最好的韧性和耐磨性。     

碳纤维/聚丙烯复合材料的注塑成型及性能研究

通过注塑成型制备了不同碳纤维质量分数的碳纤维/聚丙烯复合材料,研究了复合材料的流动性、注塑工艺条件、力学性能和电学性能。结果表明,含有碳纤维复合材料的流动性下降,在注塑时须相应提高注射温度;在一定含量范围内,含碳纤维量复合材料的拉伸强度提高;含碳纤维量复合材料的电阻率明显下降。     

纳米碳纤维在预应力混凝土结构中的增强作用研究

纳米碳纤维作为复合材料增强体,可改善混凝土的强度、弹性和耐久性等方面。文章在预应力混凝土材料中掺入不同质量分数的纳米碳纤维,制备了纳米碳纤维掺量改性预应力混凝土材料,探究纳米碳纤维在预应力混凝土结构中的增强作用。结果表明：随着纳米碳纤维掺量的增加,试样的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度呈现先上升后降低的趋势;预应力混凝土的磨损量呈现先下降后上升的趋势。当纳米碳纤维掺量为0.3%时,预应力混凝土的孔隙率和磨损量均为最低,分别为26.23%和1.2 kg/m2。因此,适量添加纳米碳纤维（质量分数为0.3%）可有效提高预应力混凝土的力学性能和磨损性能。     

温度对碳纤维/乙烯基酯树脂导电复合材料电性能的影响

以乙烯基酯树脂作为基体,用不同质量分数的短切碳纤维制备了导电复合材料,研究了材料的电阻率与温度和伏安特性的影响。结果表明:导电复合材料的PTC转变温度随碳纤维质量分数的增加而升高;复合材料的升温曲线和降温曲线不能重合,随着碳纤维质量分数的增加,回滞环的面积变小;在0～23 V的电压范围内,复合材料的电流-电压关系在低温下符合欧姆定律,随着温度升高,材料的电流-电压关系偏离欧姆定律。     

基于生态修复的碳纤维复合材料制备与性能研究

采用熔融浸渍工艺制备了基于生态修复的碳纤维复合材料,研究了碳纤维质量分数对CCF/PA6复合材料物相组成、动态力学性能、热稳定性和拉伸性能的影响。结果表明：纯PA6含有α和γ晶型;CCF/PA6复合材料中只存在γ衍射峰,α衍射峰基本消失;不同碳纤维质量分数的CCF/PA6复合材料的储能模量、玻璃化转变温度、初始结晶温度、结晶峰温度、初始结晶温度都相对纯PA6有所增加,结晶结束时间缩短。相较于纯PA6的拉伸强度(71 MPa),而不同碳纤维质量分数的CCF/PA6复合材料的拉伸强度相对PA6都有不同程度地提高;随着碳纤维质量分数的增加,CCF/PA6复合材料的拉伸强度先增大后减小,在碳纤维质量分数为45%时取得最大值987 MPa。基于生态修复的CCF/PA6复合材料中适宜的碳纤维添加量为45%。     

石墨烯增强铜基复合材料的制备及性能研究

利用粉末冶金工艺制备石墨烯增强铜基(石墨烯/Cu)复合材料,并研究石墨烯含量对其组织结构及性能的影响。结果表明:当压力一定时,随着石墨烯含量的增加,复合材料密度、电导率均下降,硬度先增大后减小。当石墨烯质量分数达到3%时,材料的密度和电导率降幅分别达12%和45%。     

碳纤维增强PE-UHMW/木粉复合材料的力学性能

为了改善超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)的加工性能,提高其力学性能,以木粉和碳纤维为填料,制备了高填充量碳纤维增强PE-UHMW/木粉复合材料。研究了碳纤维含量对PE-UHMW/木粉复合材料弯曲性能、拉伸性能及动态热机械性能的影响。研究结果表明,加入碳纤维可提高PE-UHMW/木粉复合材料的弯曲强度及拉伸强度。拉伸强度和弯曲强度都随着碳纤维的含量的增加呈现出先增加后减小的趋势。当碳纤维质量分数为3%时,弯曲强度达到最大值,为25.2 MPa,比未加碳纤维时提高了46.5%。当碳纤维质量分数为2%时,弯曲强度达到最大值,为38.4 MPa,比未加碳纤维时提高了27.1%。随着碳纤维含量的增加,复合材料的储能模量显著提高。碳纤维的加入使复合材料的损耗因子峰值增大。     

纳米粒子/纤维新型功能纤维的制备

以钛酸四丁酯为原料,将制备锐钛矿TiO2纳米无机粒子工艺与纤维化学改性工艺相结合,利用纳米粒子表面的羟基与纤维的活性基团作用而吸附在纤维表面,从而制备出具有光催化抗菌作用的纤维。该纤维织物在较低温度(70℃)下就可制得,结构不受损害,具有广泛的应用前景。     

Determination of Individual Fiber Failure in Fiber Bundles

The onset of fiber failure signals the commencement of catastrophic structural failure in fiber bundle systems, a process that is important in standalone bundles and in other material structures. In this work, we have demonstrated a technique by which the onset of fiber failure can accurately be identified by monitoring the electrical continuity and resistance of filaments and bundles during loading. The dual sensor/loading functionality of the fibers differs from most prior approaches wherein separate sensors were added to the load-bearing fiber array. Individual fiber failure and bundle onset failures in 50 fiber bundles were reliably and reproducibly detected.     

中空纤维生产线开发PTT短纤维

概述了利用现有中空纤维生产线开发1.56dtex×38mmPTT短纤维的生产工艺,讨论了纺丝、拉伸、热定型等工艺条件对生产的影响。指出切片干燥不需预结晶过程,纺丝温度应比纺PET低30℃左右,应选择较低的拉伸速度、拉伸倍率和组件压力。     

CFCC用补强纤维及纤维涂层

补强纤维对连续纤维补强陶瓷复合材料(CFCC)的性能起着至关重要的作用。本文介绍了目前CFCC所用补强纤维的种类及特性,并介绍了纤维涂层在CFCC补强和增韧过程中的作用以及涂层的涂覆方法。     

碳纤维/玻璃纤维复合纤维毡的介电和吸波性能

考察了碳纤维/玻璃纤维复合并浇注硅溶胶制成的纤维毡的介电和吸波性能。结果表明:碳纤维的分散对复合材料的介电性能有很大影响。复合材料的介电常数随着碳纤维含量的增加而增加,随频率的增加而降低,具有明显的频响效应。复合材料具有明显的双峰吸收性能,且最高吸收峰随着厚度的增加向低频移动。当w(碳纤维)=1%,复合材料厚度为6、7、8 mm时,反射率小于-10 dB的频段分别为4.2~10.5、3.9~9.3、3.8~7.7 GHz。     

直接纤维数值模拟法与柔性复合纤维悬浮液流变性能

纤维复合材料的性能取决于其加工过程中纤维的变形、取向以及悬浮液的流变性能等因素,因此认识纤维的上述变化及流动诱导取向的机理就非常重要。与刚性纤维的研究相比,柔性纤维的变形及取向更复杂,是目前复合材料领域中开始关注的焦点。介绍了柔性纤维悬浮液的直接数值模拟法——颗粒模拟法(PSM)及其主要结果。通过研究方法可以分析柔性纤维的弹性变形、运动轨迹、取向分布以及悬浮液的流变性能变化。     

金属纤维烧结毡在黏胶纤维领域的应用

生产黏胶纤维的纺丝原液中存在的大量杂质粒子会堵塞喷丝孔,从而降低黏胶成品的质量,且会缩短纺丝组件的使用周期,因此需要通过过滤工序来去除原液中的杂质微粒,这是保证和提高黏胶纤维的质量和特性的前提,而过滤介质是过滤工序的核心。金属纤维烧结毡是一种具有不同孔径梯度的过滤介质,具有过滤精度高、纳污量高、强度高、易加工、耐高温、过滤速率高、寿命长、反洗效果好等优势,通过深层过滤机制,能够有效地去除黏胶原液中的杂质粒子,保证黏胶纤维的质量和特性。     

热塑性树脂／植物纤维复合材料的纤维改性方法

简述了纤维增强热塑性树脂的研究状况,介绍了植物纤维／热塑性树脂在共混过程中存在的问题。重点讨论了植物纤维预处理的物理、化学改性方法来提高两者之间相容性。     

吸油纤维

介绍了吸湍材料的分类和机理,对合成有机类吸油纤维和天然有机类吸油纤维的研制作了介绍,并对吸油纤维的发展前景作了展望.     

Analysis of Fiber Frictional Sliding in Fiber Bundle Pushout Test

A simple theoretical model is developed to analyze the fiber frictional sliding resistance in a fiber bundle pushout test. The effect of the radial constraint imposed by the neighboring fibers on the stress transfer and frictional pushout stress is included in this analysis. Comparisons of theoretical results of this study and those of two existing fiber pushout models (i.e., single-fiber pushout and three–cylinder) are also presented. For SiC–RBSN and SiC–glass composites with short embedded fiber lengths less than 1 mm, there is little difference between all these models. However, for larger embedded fiber lengths, the present model gives the highest frictional pushout stress caused by the more realistic radial constraint condition used in the analysis.