CF/PEEK复合材料超声辅助铣削力和表面质量研究

为改善碳纤维增强聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)在铣削加工时所产生的毛刺、分层以及表面凹坑等缺陷,采用超声辅助铣削的加工方式分别沿0°、45°、90°、135°四种纤维方向角对CF/PEEK进行实验,并与传统铣削进行对比研究。结果表明:超声辅助铣削与传统铣削相比,切削力更小且加工质量更优。沿90°纤维方向角对试件进行超声辅助铣削,切削力、表面粗糙度和毛刺高度降幅最显著,分别降低了16.79%、28.9%和71.9%。而且在相同的加工参数下,超声辅助铣削与传统铣削相比,能够有效地改善表面凹坑、分层等表面缺陷。

高速公路边坡CF网防护抗冲刷室内模型试验研究

基于韶赣高速公路边坡工程实际,设计制作生态边坡防护室内抗冲刷试验模型,进行包括高羊茅、狗牙根、蟛蜞菊等3个物种;1:0.75,1:1和1:1.15等3个不同边坡坡度,CF(椰纤维)网、三维网、三维网+CF网、复合网、复合网+CF网、土工格室、土工格室+CF网等7种不同生态边坡防护形式,40,80,120L/(104s·m2)等3个不同降雨强度,植物生长2和5个月等2个不同生长时期在内的共计378组冲刷量测试试验。试验结果表明:相同条件下CF网抗冲刷效果比土工格室、复合网和三维网均明显要好,特别对于高羊茅和狗牙根生长初期(2个月)且边坡坡度大于1:1时、蟛蜞菊生长初期(2个月)与后期(5个月)等情况,单独采用CF网或采用CF网与其他防护措施相结合的防护形式可有效降低暴雨对边坡的冲刷。

EVA对PTC复合材料CF/LDPE性能的影响

利用转矩流变仪熔融法制备CF/EVA/LDPE(碳纤维/乙烯-醋酸乙烯共聚物/低密度聚乙烯)复合材料,研究了不同品种、不同用量的EVA对正温度系数(PTC)复合材料的加工流变性能、结晶度和PTC强度的影响。结果表明:EVA的加入能够提高材料的PTC强度和加工流变性能,降低了结晶度;当15%的EVA14时,CF/EVA14/LDPE复合材料的PTC强度达到最大值8.38,比CF/LDPE复合材料的PTC强度提高了120%。

聚丙烯腈(PAN)基预氧丝的炭化工艺研究

利用正交实验,探索了PAN基预氧丝的炭化工艺条件,重点讨论了升温速率、炉内气压和张力大小对最终获得的聚丙烯腈基炭纤维(PAN-CF)性能的影响,结果表明,在1000℃采用适宜的炭化工艺条件炭化时,可制得拉伸强度(σ)为2.79 GPa,拉伸模量(E)为278.8 GPa的PAN-CF。

聚丙烯腈(PAN)基预氧丝的炭化工艺研究

利用正交实验 ,探索了PAN基预氧丝的炭化工艺条件 ,重点讨论了升温速度、炉内气压和张力大小对最终获得的聚丙烯腈基炭纤维 (PAN -CF)性能的影响。研究结果表明 ,采用适宜的炭化工艺条件在 10 0 0℃炭化时 ,可制得拉伸强度为 2 79GPa,拉伸模量为 2 78 8GPa的PAN -CF。

XRD对表面处理炭纤维表面结构的分析

利用XRD分析了瞬时高温空气氧化法和气液双效法表面处理对炭纤维表面结构，特别是激昂厚度的变化。结果表明经表面处理后炭纤维表面有细晶化的趋势，这将有利于CFRP的界面粘结。

碳纤维复合材料对电磁干扰的屏蔽作用

测定了碳纤维/清漆混合涂料及碳纤维预浸带对电磁辐射干扰的屏蔽效率。实验结果表明:(1)碳纤维在涂层中分布的致密程度对屏蔽效应有重要影响。(2)碳纤维预浸带具有良好的屏蔽性能。(3)表面反射是碳纤维屏蔽电磁辐射的主要机制。

M40+SiCp/AZ91D复合材料组织及力学性能

采用压力浸渗法制备M40+SiCp/AZ91D复合材料,对其微观组织及力学性能进行研究。结果表明,复合材料组织致密界面结合良好,弯曲强度达到1629MPa,弯曲模量达到216GPa,较M40/AZ91D复合材料分别提高了24.7%和6.4%。

化学纤维对农业纺织原料替代的过程、原因及发展对策

本文考察了农业纺织原料与化学纤维产量的变化过程,说明化学纤维的替代性增强是农业纺织原料发展所面临的最大挑战。文章分析了化纤对农业纺织原料替代性增强的原因,并探讨了农业纺织原料减缓被化纤替代的对策措施。

C_f/Cu/C复合材料的抗弯性能

分别以无纬布/网胎/铜网(A型)和网胎/铜网型(B型)预制体为增强体,采用化学气相渗透和树脂浸渍-炭化法增密制备以热解炭/树脂炭为基体的3种炭纤维混杂铜网增强炭基体(C_f/Cu/C)复合材料,热解炭在热解炭/树脂炭基体中的体积分数分别为38%(M1)、29%(M2)、19%(M3)。选用Instron3369型材料试验机测试材料的抗弯强度。研究预制体类型和热解炭含量对复合材料力学性能的影响。结果表明,预制体类型和热解炭含量是影响复合材料抗弯强度的重要因素。在垂直和平行方向上,A型预制体及B型预制体试样的抗弯强度都随热解炭含量的降低而降低。且对同一试样,垂直方向的抗弯强度均优于平行方向上的抗弯强度,但差异较小;A型C_f/Cu/C复合材料较B型C_f/Cu/C复合材料有更高的抗弯强度。弯曲断裂时,炭纤维从热解炭和树脂炭层中拔出,断口呈台阶状。

界面结合方式对氧化石墨烯-碳纤维/环氧树脂复合材料性能的影响

采用不同制备工艺制备氧化石墨烯(graphene oxide,GO)-碳纤维(carbom fibre,CF)/环氧树脂(epoxy,EP)复合材料,探讨了3种界面结合机理,对比分析了不同的界面结合方式对氧化石墨烯-碳纤维/环氧树脂复合材料界面剪切强度(interfacial shear strength,IFSS)、弯曲性能及层间剪切强度(interlaminar shear strength,ILSS)的影响.研究结果表明:氧化石墨烯对复合材料界面的作用主要是增强界面处机械互锁能力,以及少量化学键形成产生的作用力;氧化石墨烯吸附在碳纤维表面再与环氧树脂形成的界面结合方式可使复合材料界面剪切强度提升66.97%,弯曲强度提升31.84%,层间剪切强度提升10%.可见,氧化石墨烯利用率高,工艺简单,有利于实现工业生产.

基于短切碳纤维表面均匀包覆Cu层工艺的C_f/Cu复合材料制备与表征

为制备能够在Cu基体中分散均匀的大体积分数的短碳纤维(C_f)/Cu复合材料,采用电化学法在C_f表面进行了镀Cu处理,用平行Cu片做阴极代替长碳纤维束,得到镀层均匀光洁的镀Cu短C_f。在此基础上,将2V,30min条件下的C_f/Cu复合丝直接采用放电等离子烧结(SPS)制备了46vol%C_f/Cu复合材料(试样1),又用Cu粉与未包覆的C_f直接混合再烧结制备了另一种46vol%C_f/Cu复合材料(试样2)。利用XRD和SEM分别研究了C_f/Cu复合丝和C_f/Cu复合材料的物相成分、表面及断口形貌,对C_f原丝、C_f/Cu复合丝以及用2种方式制备的C_f/Cu复合材料进行了力学性能研究。结果表明:C_f/Cu复合丝拉伸载荷-位移曲线上出现了较大幅度的波动,这与其表面镀Cu层受力时发生不连续断裂有关。试样1组织的均匀性及力学性能均优于试样2。与Cu相比,用2种不同方法制备的C_f/Cu复合材料的抗拉强度低于Cu,但屈服强度比Cu高。