碳纤维-玻璃纤维拉挤板纤维质量分数和体积分数测试方法探究

通过结合ISO1172:1997《纺织玻璃纤维增强塑料,预浸料,模塑料和层压塑料纺织玻璃纤维和矿物质填料含量的测定》(煅烧法)测试碳纤维-玻璃纤维拉挤板中玻璃纤维质量分数和体积分数,ISO1183-1:2019《塑料非泡沫塑料密度的测定第1部分浸渍法、比重瓶法和滴定法》(浸渍法)测定碳纤维-玻璃纤维拉挤板的密度,复合材料混合定律,建立了一套碳纤维-玻璃纤维拉挤板中纤维质量分数和体积分数的测试方法。并按照GB/T3365-2008《碳纤维增强塑料孔隙含量和纤维体积含量试验方法》使用显微镜测定孔隙率,对结果进行修正。并通过试验验证,证明方法的可行性。

铣削玻璃纤维-碳纤维芳纶纸蜂窝板的刀具磨损研究

以铣削玻璃纤维-碳纤维芳纶纸蜂窝板单因素试验条件为基础,研究切削参数对刀具磨损及加工质量的影响,分析菱齿化学气相沉淀(Chemical Vapor Deposition,CVD)金刚石薄膜涂层刀具(简称涂层刀具)的磨损机理,求出其后刀面磨损量的数学模型。结果表明:在其他切削参数不变的条件下,随着主轴转速n、铣削宽度ae的增大,或工件进给速度vf的减小,刀具后刀面磨损量VB均相应增大,且对玻璃纤维的加工质量影响显著;相比于硬质合金刀具,涂层刀具后刀面磨损量小,加工质量好,其磨损形式以磨粒磨损和涂层脱落为主。最后,对试验数据进行回归分析,得到涂层刀具后刀面磨损量的数学模型。

浸泡环境下单向碳纤维/聚氨酯拉挤板材的性能研究

研究了单向碳纤维-聚氨酯拉挤板材分别在20℃、40℃与60℃蒸馏水、强碱溶液和人工海水浸泡过程中的性能演化。结果表明:在上述环境浸泡1年后,板材的热-力学性能变化不大,如板材面内剪切强度及玻璃化转变温度退化率均小于15%,而拉伸强度变化率小于5%;板材性能对浸泡温度及浸泡环境不敏感。红外光谱分析结果表明,浸泡过程中树脂基体发生后固化,板材热-力学性能的演化主要由复材基体的吸湿塑化引起。最后,比较了聚氨酯板材与环氧树脂基板材在上述环境下的耐久性能差异。

挤出成型GFRC板的纤维取向分布和轴拉性能

挤出成型工艺生产玻璃纤维增强水泥板 (GFRC)时 ,纤维在螺旋推挤力和速度剪力的作用下 ,大部分纤维能在挤出方向上形成定向排列 ,轴拉强度相对较高。而垂直于挤出方向的纤维分布相对较少 ,力学性能也相对较差。试验结果表明 ,当纤维含量较低时 ,绝大部分纤维沿挤出方向分布 ,此时 ,平行挤出方向的轴拉强度远大于垂直挤出方向。纤维掺量较高时 ,垂直挤出方向上的纤维分布量大大增加 ,相应的轴拉强度几乎与平行挤出方向相等。此外 ,存在一个纤维掺量饱和点 ,超过此掺量 ,平行纤维方向的轴拉强度不再随掺量的增加而提高 。

风电叶片用碳纤维复合材料研究进展

双碳背景下,为实现净零排放,作为清洁可再生能源的风能的大规模利用已是全球共识,特别是随着发电成本的降低及节能减排需求的提升,全球风能发电行业发展迅猛。随着风电叶片长度的不断增加,碳纤维复合材料因其轻质高强、可设计性及低成本等优势,成为风电行业不可替代的主要原材料。本文回顾了全球风电市场及风电叶片的成型工艺和材料,重点阐述了维斯塔斯风电叶片主梁的革命性创新设计成果-拉挤碳板叠层灌注工艺,碳板主梁提高了叶片强度,降低了叶片质量,并有效降低制造成本,极大地促进了碳纤维复合材料在风电叶片上的应用;展望了风电叶片的发展趋势,随着风电行业迎来更大的发展,必将进一步提升碳纤维复合材料的需求。

拉挤板材在风电叶片上的应用

随着风电行业的快速发展,风电叶片作为风力发电机组的核心部件,其材料选型对风电叶片的性能和寿命有着至关重要的影响。传统的叶片材料主要是玻璃纤维增强塑料和碳纤维增强塑料。虽然这些材料具有较好的性能,但是仍存在一些局限性。随着科技的不断进步,新型材料的应用逐渐成为风电行业发展的新趋势。其中,拉挤板材作为一种新型材料,由于具有优异的性能和经济效益,逐渐得到了广泛关注。基于此,介绍拉挤板材的基本情况,阐述拉挤板材的特性,分析拉挤板材在风电叶片上的应用情况,讨论其在风电叶片上的应用优势和制造过程。

一种碳纤维风电叶片腹板及其制备方法

本发明公开了一种碳纤维风电叶片腹板,包括两端的碳纤维腹板帽和中间的轻质连接板,所述碳纤维腹板帽与轻质连接板通过结构胶粘接的方式进行连接,碳纤维腹板帽的端部部分伸入到轻质连接板内部;本发明还包括上述的碳纤维风电叶片腹板的制备方法。本发明将风电叶片腹板分为两部分,包含两端的碳纤维大梁帽和中间的轻质连接板,其中碳纤维大梁帽按照特定轮廓拉挤成型,再与中间的轻质连接板进行粘接,并进行补强处理,与传统腹板相比,增加了腹板粘接面积,降低了腹板组装难度,效果更好。

混杂纤维片材拉伸性能研究

参考标准GB/T3354-1999测试了由碳纤维、玻璃纤维和尼龙纤维等编织的不同混杂纤维布和增强环氧树脂复合板的拉伸强度、弹性模量和拉伸过程曲线等,分析了混杂比例对干纤维布和纤维增强环氧树脂板拉伸性能的影响。结果表明:与1C1G和2C1G纤维布相比,1C2G单向纤维布呈现出更为理想的分级破坏形式,应力传递更稳定;在碳、玻璃混杂纤维增强环氧树脂板体系中,1C2G复合板延性优越,最大延伸率达1.68%;与碳、玻璃混杂纤维增强环氧树脂板相比,含有尼龙纤维的混杂纤维树脂板在拉伸过程中具有下降段,延性效果改善良好,但抗拉强度偏低;环氧树脂在复合材料中进行应力传递和重分配,有效提高了复合材料的整体受力性能。

耐高温碳纤维复合材料连续抽油杆及其制造工艺

本发明的耐高温碳纤维复合材料连续抽油杆，其抽油杆体用碳纤维和玻璃纤维为增强材料，酚醛树脂为基体材料，采用拉挤成型工艺制造，具有较高的强度和模量，耐腐蚀，抗疲劳，耐温150℃以上，抽油杆杆体为扁圆状柔性连续式，运输安装方便，应用节省能源，特别适用于深井和超深井采油。

玻璃纤维拉挤夹层板的力学特性试验研究

拟选用拉挤成型工艺制备的一种轻质高强、耐腐蚀的玻璃纤维夹层板作为封堵板的面板部分。结合封堵板使用时的需要,即面板需具有良好的强度和刚度,且在临战封堵时能较好地抵抗爆炸冲击波,对夹层板进行了平压试验、三点弯试验和爆炸试验研究。结果表明:夹层板平压承载力峰值为286. 4 k N,整体平压强度为0. 8 MPa;三点弯试验局部破坏时板件承载力峰值为56. 0 k N,整体破坏时承载力峰值为84. 6 k N。夹层板具有较高的强度和刚度。爆炸试验后,夹层板没有残余变形,具有良好的自恢复性能。玻璃纤维拉挤夹层板在许多方面可替代钢结构板或钢混结构板,具有广阔的发展前景。

拉挤成型复合材料棍件的吸收性能研究

由于在实际生产中棍状结构比管状、圆台状结构更易于生产,为研究2种纤维增强材料棍件的能量吸收性能,选择了拉挤成型方式制成复合材料棍件(包括碳纤维增强复合材料棍件和玻璃纤维增强复合材料棍件)。其中,玻璃纤维增强复合材料棍件的制作方式采用在拉挤成型的棍件外层进行编织,然后对整体进行二次固化的混合成型技术以增强玻璃纤维纺织复合材料吸能性。运用实验研究法,利用万能实验机对试样进行准静态压缩实验并制成观察实验片,将准静态压缩实验后得到的数据计算比能量吸收值,通过光学显微镜绘制观察图和模式图分析其破坏机理。一方面探究了外层编织角大小(27°、33°、46°)对玻璃纤维增强复合材料棍件的影响,另一方面对比了相同尺寸的碳纤维增强复合材料棍件和外层编织加固的玻璃纤维增强复合材料棍件的能量吸收性能。研究表明:编织角为27°的棍件能量吸收性能最好(比能量吸收值为54.5J/g),碳纤维增强复合材料棍件(比能量吸收值为131.4J/g)吸能性优于玻璃纤维增强复合材料棍件。

环氧复合材料的RIM—拉挤工艺

一种由双酚A二缩水甘油醚和双酚A组成的用于环氧/玻璃或环氧/碳纤维复合材料的模型复合物体系进行了研究.用富里叶转换红外光谱(FT-IR)在现场研究了该体系的化学动力学.从这些信息中测得反应的活化能和环氧浓度的转化速率.动态力学谱分析用来研究该体系在反应过程中的流变行为和产物的交联网络结构.另外,凝胶渗透色谱(GPC)用来分析固化反应过程中发生的分子量分布的变化,并以此来确定化学结构与流变数据之间的相互关系.这种反应体系动力学的基础研究可以作为选择RIM拉挤工艺的参数及预测对整个挤过程和复合材料性能的影响.

朔黄铁路发展公司首次采用新型复合材料步行板在桥梁试用

近日,朔黄铁路发展公司在244#姜庄子中桥换梁施工中,首次试用由玻璃纤维增强聚氨酯拉挤复合材料步行板.目前,该公司混凝土梁人行道步行板主要使用预制混凝土板或橡胶板.钢筋混凝土步行板容易出现保护层剥离、露筋、局部混凝土伤损或缺失等劣化现象,橡胶步行板在高温环境下有变形起鼓等现象,需要定期维修和更换,养护维修工作量均较大.