改性碳纤维水泥基材料的界面研究

采用2种不同的方法对碳纤维表面进行改性,利用扫描电镜(SEM)对改性前后的碳纤维表面进行分析,并探讨了改性方法对碳纤维水泥基复合材料强度及碳纤维与水泥基体界面粘合的影响.结果表明,碳纤维经浓硝酸超声处理2 h后,比表面积增大,与水泥基体相容性好,界面粘合牢固,水泥基体7 d抗压强度提高9.1%,28 d抗压强度提高10.2%.     

石墨对碳毡/水泥复合材料摩擦性能的影响

以水泥为黏结剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂,用浸渍法制备了碳毡/水泥复合材料。在AG-10k N万能试验机上测试了复合材料的抗弯和抗压性能;按照GB 5763-2008,使用MMUD-10B型摩擦试验机在100 N载荷下测试复合材料在不同石墨掺量下的摩擦因数和磨损量,研究了三维针刺碳毡/水泥复合材料的摩擦性能,并结合其磨损面和摩擦碎屑形貌研究了摩擦磨损机理。结果表明:随着石墨掺量的增加,摩擦因数不断减小,磨损率先减小后增大,抗弯强度和抗压强度均出现逐渐降低的趋势;当石墨掺量为12%时,摩擦因数为0.37,并有最低磨损率为4.4×10~(-7) cm~3/(N·m)。     

石墨对碳毡/地质聚合物复合材料摩擦性能影响

以地质聚合物为基体,水玻璃和氢氧化钠为碱激发剂,碳(纤维)毡为增强材料,石墨为摩擦性能调节剂制备了碳毡/地质聚合物复合摩擦材料。使用AG-10万能试验机、摩擦试验机、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等检测仪器对碳毡/地质聚合物复合摩擦材料的力学性能与摩擦性能进行研究。结果表明,当石墨掺量增加到9%时,复合材料抗压强度和弯曲强度分别为55.13 MPa和20.22 MPa;石墨的加入让复合摩擦材料的摩擦因数及磨损率均减小。复合摩擦材料在同一摩擦转速下摩擦因数随石墨含量的增大趋于减小。     

碳纤维增强镁基复合材料的制备及微观结构分析

采用溶胶-凝胶方法,经过水解、浸渍及干燥烧结,在纤维表面涂覆上一层均匀光亮、无裂纹且厚度适中的二氧化硅涂层.在惰性气体保护下实现三维编织碳纤维增强镁基复合材料的压力浸渗制备.通过SEM和XRD等分析碳纤维表面二氧化硅涂层的形貌、成分及其结构以及复合材料中碳纤维与镁基体界面的微观结构.结果表明,二氧化硅涂层厚度适当的碳纤维与镁合金基体之间通过轻微的界面反应,改善了二者间的润湿性,有效促进了镁合金熔液在三维编织碳纤维中的浸渗过程.     

增强体结构对铜基复合材料力学性能的影响

采用碳纤维无纬布/网胎毡针刺整体毡作为预制体,经过化学气相渗透和真空无压熔渗法制备出了碳纤维增强铜基复合材料。采用偏光显微镜和扫描电镜观察了材料的微观组织形貌,并探讨了增强体结构对复合材料的物理性能和力学性能的影响。研究结果表明,通过在1 220 ℃下真空熔渗0.5 h后,含钛锡青铜可以渗入碳纤维多孔预制体中,从而制备出致密的碳纤维增强铜基复合材料;相比于布毡比1∶1的复合材料,布毡比3∶1的复合材料硬度提升了17%,在垂直无纬布方向和平行无纬布方向的压缩强度分别提升了37%和44%,抗弯强度提升了47%。     

碳纤维对粉煤灰地聚物复合材料性能的影响

以高钙粉煤灰为原料、硅酸钠和氢氧化钠为碱激发剂、短切碳纤维为增强材料,制备了碳纤维增强高钙粉煤灰基地质聚合物复合材料,探讨了碳纤维掺量对地聚物复合材料和易性、抗压强度、导电性能及微观形貌的影响。结果表明:随着碳纤维掺量的增加,地聚物复合材料的抗压强度增大,其体积电阻率显著降低,并存在导电渗流现象,阈值介于0.1%~0.2%之间。当碳纤维掺量为0.5%时,28 d龄期试件的抗压强度为45.93 MPa,较未掺碳纤维时提高了34.26%;其体积电阻率仅为5Ω·cm,比未掺时的电阻率降低了2~3个数量级。SEM分析表明,碳纤维与基体界面的黏结性较好,当碳纤维含量超过0.2%时,纤维相互搭接增多,抑制了微裂缝产生和扩展,起到阻裂和增强作用,也为地聚物复合材料导电性能的改善提供了有效导电通路。     

晶须对碳碳复合材料组织和力学性能的影响

添加硅灰石(CaO·SiO₂)晶须制备碳纤维预制体, 并在980 ℃下进行化学气相沉积, 高温石墨化处理后制备得到CaO·SiO₂晶须改性的C/C复合材料。利用SEM、金相显微偏光分析以及力学实验等方法研究了预制体结构对基体微观结构、物理性能和力学性能的影响。实验结果表明: 添加CaO·SiO₂晶须会诱导热解炭呈锥形生长, 同时在石墨化过程中会诱导热解炭的组织结构发生有序性转变, 与基体反应生成SiC二次纤维。添加CaO·SiO₂晶须使得复合材料的石墨化度由31.6%提升至41.1%, 导热和导电性能相比于未添加晶须时分别增加了71.7%和14.3%, 复合材料的弯曲强度相比于未添加晶须时提升了5%。     

硬脂酸溶剂法改性重质碳酸钙及其表征

采用硬脂酸为改性剂、丙酮为溶剂,对重质碳酸钙(简称重钙)进行表面改性,并通过改性前后重钙与聚氨酯的复合对重钙改性效果进行表征.结果表明,该法可使硬脂酸均匀包覆在重钙表面,改性后重钙能均匀分散于聚氨酯基体中,使复合材料力学性能有较大提升.     

化学气相渗透法制备炭/炭复合材料的显微结构 和力学性能研究

以天然气为碳源, 氢气为载气, 采用等温化学气相渗透工艺对预制体初始密度为0.5 g/cm³ (纤维体积分数为28%)的针刺整体毡进行致密化, 在70 h内制备出表观密度为1.76 g/cm³的炭/炭复合材料。采用压汞法对复合材料的开孔孔径分布进行了分析, 用偏光显微镜和扫描电镜观察了基体的微观组织, 分析了三点抗弯试样的断口形貌。结果表明, 复合材料中的开孔以小于40 μm的微孔为主, 基体热解炭几乎全部由粗糙层热解炭组成, 仅在化学气相渗透的初始阶段在炭纤维的表面形成了很薄的一层各向同性热解炭, 复合材料的抗弯强度达到210 MPa。     

增强体表面镀钛对SiC_P/Al2014复合材料组织和性能的影响

为了提高SiC_P/Al2014复合材料的界面结合强度,分别采用盐浴法和真空微蒸发法对SiC_P进行表面镀钛处理,并通过热压烧结+热挤压工艺制备了SiC_P增强Al2014复合材料(10%SiC_P/Al2014),研究了SiC_P表面镀钛对SiC_P/Al2014复合材料微观组织、抗拉强度和耐磨性能的影响。结果表明:经过表面镀钛处理后,SiC_P表面均形成了TiC+Ti_5Si_3的化合物层,使复合材料中SiC_P与铝基体的界面结合由物理缩合转化为化学结合,故改善了SiC_P与铝基体的润湿性,减少了界面缺陷,从而提高了界面结合强度。盐浴镀钛和微蒸发镀钛10%SiC_P/Al2014复合材料的拉伸强度(407 MPa和394 MPa)相比未镀钛10%SiC_P/Al2014复合材料分别提升了12.1%和8.0%,磨损量分别降低了58.3%和50.0%。     

碳纤维加固技术在云冈选煤厂改造中的应用

介绍了碳纤维复合材料在因功能改变而引起荷栽变化的结构构件加固工程中的施工工艺和方法.     

浅谈碳纤维布加固混凝土结构

碳纤维为一种高性能材料,原主要在航天、航空技术上使用,近年来随着碳纤维生产技术发展,其价格降低,开始广泛用于建（构）筑物、桥梁、市政、地铁等方面的补强加固.本文通过某工程实例对碳纤维布混凝土结构补强加固技术与施工进行介绍.     

碳纤维在复合材料中的作用

利用挤压铸造法制备Al_2O_(3f)+C_f/ZL109短纤维混杂筒形金属基复合材料,探讨Al_2O_3纤维体积分数为10%时,碳纤维在该混杂复合材料中的作用.     

碳纤维导线在煤矿业的实际应用

煤矿供电线路使用传统钢芯铝绞线时间造价低;而用碳纤维复合芯导线时的优点导电高、弧垂低、重量轻等,但是造价不菲。若其材料成本降低后,碳纤维复合芯导线在煤矿企业会有很大应用空间。     

碳纤维树脂基复合材料铣削加工技术

树脂基复合材料属于典型的难加工材料。对碳纤维复合材料铣削加工技术进行了分析研究,给出了刀具材料,刀具几何参数,切削选择用量等。     

碳纤维复合材料缺陷无损检测方法研究

简述了碳纤维复合材料(简称CFRP)的制备工艺以及主要缺陷类型,介绍了红外热波检测、涡流检测、超声波检测、声发射检测、X射线检测等几种常见无损检测方法对其探伤效果的研究进展。分析对比了各种检测方法的优点和不足,对碳纤维复合材料定性和定量的检测进行了探讨。     

碳纤维技术在结构加固工程中的应用

阐述碳纤维技术的基本优良性能高抗拉性、高弹性、轻质及耐腐蚀性.介绍利用碳纤维布的特殊性能在工程实践中对混凝土结构构件进行变形约束,从而加固修复结构或使结构体系在短时间内达到承受超设计荷载的目的.     

催化石墨化对PAN基炭纤维结构的影响

研究了H₃BO₄或Fe(NO₃)₂·9H₂O水溶液浸泡处理及石墨化处理温度对PAN基炭纤维石墨化度和微观结构的影响。XRD表明, 催化石墨化效应随石墨化处理温度升高而降低。当热处理温度为2 400 ℃时, H₃BO₄处理使炭纤维石墨化度由5.9%提高到21.0%; 当热处理温度为2 800 ℃时,H₃BO₄处理仅使炭纤维石墨化度由26.1%提高到27.9%。显微Raman光谱分析表明, 催化处理促使炭纤维表层炭微晶结构的完整性和石墨化度显著提高, 但对纤维芯部无效, 炭纤维的催化石墨化效应仅限于纤维表层。     

炭纤维对高阻电刷材料性能的影响

为进一步提高高阻电刷的性能, 考察了炭纤维对石墨树脂粘结剂高阻电刷材料性能的影响。采用工业制造电刷的工艺流程制备了不同炭纤维含量的高阻电刷样品, 并对电刷材料进行了性能测试和结构表征。结果表明,随着炭纤维含量的增加, 电刷材料的抗折强度及导电性逐渐增加, 电刷的磨损速率逐渐减小。炭纤维的加入能使电刷滑动系统接触性能变好, 从而有效减小电刷换向火花, 并促使电机系统的润滑膜保持完好的状态。对所制备的含炭纤维电刷进行磨损性能测试, 其使用寿命达到了350 h。