炭纤维用上浆剂

1.前言 CF是一种有发展潜力的重要材料,是新型的化工材料,美、英、日、德等技术发达的国家倍为重视炭纤维的技术开发和科研应用,我国CF研制应用起步较晚,处于认识摸索阶段,也正待开拓进取。众人皆知CF的资源丰富,具有较高的开发使用价值和优异的性能,如质轻,高强度,高模量,高热稳定性,化学稳定性强等,而赋予CF以强大的生命力、炭丝并不单独使用,常制成复合材料在原子能、机电、化工、冶金、运输、建材等工业部     

炭纤维上浆剂的研究进展

论述了炭纤维复合材料中的炭纤维上浆剂。先介绍了上浆剂的作用和分类,然后重点综述了炭纤维上浆剂国内外研究现状,最后就乳液型炭纤维上浆剂做了介绍。     

缺陷对粘胶基炭纤维强度的影响及补强处理方法

综述了粘胶基炭纤维 (RCF)中缺陷的几种可能来源 ,并分析了缺陷对粘胶炭纤维强度的影响。热解碳沉积法、氧化刻蚀法、氯化氢和惰性气氛补强法、金属盐溶液体系补强法等方法可以通过减少或消除 RCF中缺陷 ,从而提高 RCF的抗拉强度。     

用Weibull模数表征炭纤维增强树脂基复合材料的力学性能

因为单向炭纤维增强树脂基复合材料（ＵＤ－ＣＦＲＰ）属于脆性材料，它的力学性能如层间剪切强度（ＩＬＳＳ）的大小依赖于ＵＤ－ＣＦＲＰ中随机分布的缺陷。本文使用经典的Ｗｅｉｂｕｌｌ分布理论研究了ＣＦ表面处理对ＵＤ－ＣＦＲＰ之ＩＬＳＳ的影响，并用线性回归的方法对函数进行参数估计。ＣＦ经表面处理后，ＵＤ－ＣＦＲＰ之ＩＬＳＳ增加约５０％；Ｗｅｉｂｕｌｌ模数ｍ增加约１．５～２倍；Ｃｖ值大为下降。     

用优化方法求取统计分布参数

统计分布参数的求取是可靠性研究的基础，对于只含有一个或两个参数的统计分布，已有许多方法来求取其参数，但对于具有复杂形式的分布，其多参数求取比较困难。作者提出把求解统计分布参数问题归结为求解非线性优化问题，调用现成的优化程序即可方便地求出具有复杂形式的统计分布的参数。所给出的例题表明，该方法是可行的。     

多晶石墨材料强度统计评价的两种Weibull方法

本文给出了从断裂强度数据及断裂位置数据出发推出多晶石墨材料Weibull系数的两种方法以及对日本四种各向同性石墨材料的强度统计评价结果,概述了线弹性体假设条件对用两种方法推算Weibull系数的影响。     

涂层碳纤维的强度变化及其Weibull统计评价

通过实验测试了碳纤维及三种涂层碳纤维(CF+SiC,CF+PC,CF+PC+SiC)的拉伸强度,用weibull统计方法对涂层纤维拉伸强度进行评价,分析了涂层对纤维拉伸强度的主要影响因素,说明涂层后材料的可靠性提高,SiC涂层使纤维强度下降,PC涂层能提高纤维强度。     

玻纤增强尼龙材料强度的Weibull统计分析

对不同短玻纤含量的尼龙复合材料的拉伸强度和弯曲强度的Weibull分布的特征进行初步分析,指出不同玻纤含量的尼龙复合材料的拉伸强度具有相近的Weibull模量,而不同玻纤含量的尼龙复合材料弯曲强度的Weibull模量相差较大。     

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     

碳纤维上浆工艺及其对碳纤维性能的影响研究

碳纤维作为复合材料增强纤维的理想材料,具有广阔的用途。为了提高其加工工艺性及界面性能,本文利用高耐磨性的聚氨酯树脂作为浆料,对聚丙烯腈基碳纤维上浆,研究了其最佳的上浆工艺和上浆率,同时还研究了不同浆料固含质量分数对其碳纤维浆纱的拉伸强度、耐磨性、表面毛羽及耐水性的影响。     

陶瓷材料Weibull模数最小二乘估计值的统计性质

借助于ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ数值模拟技术研究了陶瓷材料Ｗｅｉｂｕｌｌ模数最小二乘估计值的统计性质，发现强度测试值样本容量Ｎ处于１０～１００这一较宽的范围内时，Ｗｅｉｂｕｌｌ模数估计值服从对数正态分布，而不是正态分布。     

炭纤维电镀镍工艺的研究

研究了在炭纤维表面电镀镍时预处理，电流密度，时间等工艺条件对镀层质量的影响，利用扫描电镜对镍膜的结构进行了分析，并对镀镍机理进行了分析。     

纤维及纺织品的抗菌性能评价方法研究

以致病菌金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌为特征菌,建立了纤维及纺织品的抗菌性能评价方法——振荡瓶法,用于抗菌ＰＥＴ 纤维的抗菌性能评价,取得了满意的结果。     

纤维表面处理对三维编织碳纤维增强尼龙性能的影响

分别考察了几种纤维表面处理方法对碳纤维表面和复合材料性能的影响。结果表明，纤维表面处理使碳纤维的表面更粗糙；经过处理后的碳纤维表面含氧量明显提高，改善了碳纤维与基体的浸润性；空气氧化处理方法的综合效果比较理想；γ射线辐照处理除冲击强度稍低于空气氧化处理外，其弯曲强度、弯曲弹性模量尤其是剪切强度均高于空气氧化法；空气氧化与偶联剂复合处理的复合材料剪切强度最高。     

碳纤维增强尼龙66的研究

利用HAAKE流变仪研究了碳纤维增强尼龙66的流变特性,以及温度对碳纤维增强尼龙66流变性能的影响,并测试了碳纤维增强尼龙66的力学性能。结果表明,碳纤维增强尼龙66在一定剪切速率下,剪切应力下降,表观粘度降低,并且随着剪切速率增加,表观粘度提高;当挤出机头温度升高时,在一定剪切速率下,其剪切应力和表观粘度都降低。而制品的硬度、冲击强度和拉伸强度等力学性能均比纯尼龙66有明显的提高。     

碳纤维复合材料强度的有限元模拟

碳纤维复合材料在工业上的应用越来越广,但对其材料性质的研究还远不充分。为了节省试验经费,应在进行必要试验的同时对碳纤维复合材料的性质进行模拟计算。本文针对一标准试验,利用ANSYS软件的节点耦合技术和接触分析技术分别对某碳纤维复合材料制成的NOL环进行了拉伸破坏载荷下的强度计算,给出NOL环上各点的周向应力。结果发现,这两种模拟方法与试验值的误差分别为23.6%和5.6%,表明接触分析技术比较精确。     

上浆剂种类及含量对碳纤维表观性能的影响

研究了不同含量下一种单组分上浆剂及三种复合型上浆剂对碳纤维表观性能的影响,通过对碳纤维宽度、硬度、摩擦系数、毛丝量、开纤性、复合材料界面结合形貌等的分析比较,得出碳纤维表观性能与上浆剂种类及含量的关联性变化规律,并结合TOARYT700SC-12K测试值给出适合于工业生产的参考值,生产中上浆剂含量一般控制在1.0±0.3%,碳纤维(T300/700-12K)的表观性能一般控制在:宽度为7±1mm,硬度为10±2cm,摩擦系数为0.16±0.05,开纤性为2.0±0.3,毛丝量不高于3mg;结果进一步表明多组分复合型上浆剂在碳纤维获得可控的表观性能上优于单一组分上浆剂,为碳纤维表观性能的可控方法提供借鉴。     

FSMF填充树脂浇铸体的轴向拉伸性能实验研究

对FSMF矿物复合填料填充树脂浇铸体的轴向拉伸性能进行了实验研究,并采用Weibull模数m和特征强度σ0评价了该树脂浇铸体在加入FSMF前后的强度变化.结果表明,加入该矿物复合填料后树脂浇铸体的轴向拉伸强度略有提高,但拉伸弹性模量E和Weibull模数m增加显著,显示出该矿物复合填料良好的功能性.     

热塑性碳纤维上浆剂的研究进展

碳纤维增强热塑性树脂基复合材料具有优异的韧性和抗冲击性能,以及预浸料无贮存时间限制、成型周期短、易回收再利用等诸多优势,在军、民用领域具有巨大的应用前景。界面是决定复合材料综合性能的关键因素之一,热塑性上浆剂是目前制约碳纤维热塑性复合材料成型和使役性能的关键瓶颈。总结了碳纤维与热塑性树脂基体的界面作用机理,介绍了热塑性碳纤维上浆剂的作用、类型、制备方法及性能。