碳纳米纤维增强聚甲醛复合材料制备及性能

通过纳米碳纤维(CNFs)在聚甲醛(POM)基体中的均匀分散以及取向,制备了具有优异力学性能和热性能的POM/CNFs复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉伸性能测试、热重分析、动态热机械分析测试表征了POM/CNFs复合材料的结构和力学、热学性能。结果表明,CNFs与POM分子链形成氢键相互作用,促进了CNFs在POM基体内分散,同时使POM/CNFs复合材料的结晶度显著提高。随着CNFs含量增加,POM/CNFs复合材料的拉伸强度、储能模量和损耗模量均得到提高。当添加0.5%的CNFs时,拉伸强度、储能模量及损耗模量分别提高了20.5%,127%和58%。进一步研究了高温拉伸对POM/CNFs复合材料性能的影响。结果表明,CNFs沿拉伸方向定向排列,同时复合材料拉伸后结晶度提高,拉伸强度显著增加。

双马来酰亚胺/碳纤维复合非金属油井管的性能

针对双马来酰亚胺(BMI)/碳纤维(CF)复合非金属油井管进行热学性能测试及模拟油气田深井管道服役工况环境腐蚀试验,测试了120℃腐蚀前后BMI/CF复合非金属油井管的力学性能。结果表明,BMI/CF复合非金属油井管内纤维连续,BMI与CF结合紧密。BMI/CF复合非金属油井管具有良好的热稳定性与力学性能,其径向压缩强度为137.5 MPa,轴向压缩强度可达290 MPa,200℃高温下的拉伸强度可达825 MPa。120℃模拟油气田深井管道服役工况环境下腐蚀7 d后,BMI/CF复合非金属油井管的力学性能的变化较小,拉伸强度可达663 MPa以上,冲击强度为2.18×10^(3) J/cm^(2),与未腐蚀的试样相比,分别降低了6.1%和6.4%。证明BMI/CF非金属油井管具有优异的力学性能及耐温耐腐蚀性能,可适用于油气田深井管道服役工况环境。