高性能碳纤维复合材料耐压容器研究进展

结合陕西非金属材料工艺研究所在碳纤维复合材料的基础研究、封头补强及压力容器成型技术等方面所作的大量工作 ,简要介绍了近年来国内外碳纤维及碳纤维复合材料在耐压容器方面的研究进展。

国产高性能碳纤维复合材料界面性能研究

对国产MT300-3K、JHT300-3K和东丽T300-3K碳纤维表面微观形貌及其环氧树脂基复合材料界面性能进行对比研究,SEM结果表明,三者表面微观形貌一致;单纤维拔出对比试验表明,国产MT300-3K与东丽T300-3K碳纤维界面剪切强度相当,略大于国产JHT300-3K碳纤维;单向板弯曲强度、层间剪切强度及破坏面微观形貌分析表明,三种T300-3K级碳纤维与环氧树脂基体的匹配性好,界面粘接强度相当。

轻量化高性能碳纤维复合材料车体研发关键技术

简述了轨道交通领域碳纤维复合材料应用现状,从结构材料设计、整体结构设计、车体成型技术、构件连接技术、结构声学设计、缺陷检测技术等多个方面探讨复合材料整车车体研发的技术难点。在碳纤维复合材料车体研发的过程中,只有充分理解和实现复合材料的材料、设计、制造一体化,全面综合地考虑各种关键技术,才能获得高性能的碳纤维复合材料车体,并有效降低复合材料车体的成本;只有建立完整的复合材料车体设计、制造、验证技术规范和质量评价体系,碳纤维复合材料才能在轨道交通行业中得到推广应用。

无梭织机用高性能碳纤维复合材料

“无梭织机用高性能碳纤维复合材料的研制”课题为上海市教委重点学科建设项目,所研制的碳纤维剑杆带制品是一种对材料机械物理性能要求高及运动中尺寸稳定性好,并有较好的加工工艺性。

产业用高性能碳纤维复合材料滚筒“カ-ボリ-ダ”

据日本三菱树脂公司最近报道，该公司开发生产高性能碳纤维复合材料滚筒，品名为“カ-ボリ-ダ”。该滚筒是一种轻量、高刚性，同时能实现高危险转动的碳纤维复合材料滚筒。它可在液晶制造、薄膜制造、印刷、制纸等行业领域里广泛使用。它可提高产品品质、提高生产速度、降低产品次品率和减少成本。

高性能碳纤维复合材料产业前景广阔

近20a来，碳纤维增强复合材料研究与应用受到世界各国的普遍重视，美国、日本及欧洲各国等工业发达国家均将其列入国家优先重点发展计划，我国碳纤维增强复合材料的总产量已居世界第三位。在近日举行的以高性能聚丙烯腈碳纤维制备的基础科学问题为主题的第335次香山科学会议上，会议执行主席、国家自然科学基金委员会师昌绪院士指出，与国外技术相比，我国碳纤维领域还存在较大差距，主要体现在高性能原材料缺乏上，以碳纤维为代表的高性能增强材料长期依赖进口，

装备制造技术里的大国情怀——记2017年度国家技术发明奖一等奖获奖项目 “高性能碳纤维复合材料构件高质高效加工技术与装备”

坐落于滨城大连的大连理工大学内有一个现代制造技术创新团队。成立于20世纪末。多年来，在团队创始人郭东明院士的带领下。团队始终坚持理论服务于实践的治学传统，同时将科研目标更加聚焦于服务国家重大需求。正是由于这样坚定的初心和多年的坚守，贾振元教授作为“高性能碳纤维复合材料构件高质高效加工技术与装备”项目的第一完成人，登上了2017年度国家技术发明奖一等奖的领奖台。

高性能碳纤维双马树脂复合材料在航空领域的应用

聚丙烯腈基碳纤维因其高强度、轻质、耐疲劳等优异性能,被用于制备高性能复合材料,成为先进复合材料的主要增强纤维材料之一,已广泛应用于航空、航天等尖端技术领域。高强中模碳纤维增强树脂基复合材料是当前及未来长期内主要的航空结构复合材料。综述了国内外高强中模碳纤维的发展现状,介绍了基于高强中模碳纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料的性能特点及其在航空领域的应用,并展望了我国高强中模碳纤维产业的发展前景。

高性能碳纤维与树脂基体复合材料制备与处理方法研究

本文通过采用去离子水超声、浓硝酸浸泡和浓硝酸超声等多种技术对碳纤维进行了表面处理,深入探讨了这些处理对碳纤维的微观结构、表面化学组成、相结构、复丝拉伸强度,以及改性碳纤维增强环氧树脂复合材料在结构和力学性能方面的影响。在改性碳纤维与树脂基体之间的界面,硝酸氧化和超声处理的协同效应十分显著。在改性碳纤维与树脂基体的交界面上,硝酸氧化与超声波处理展现出了非常明显的协同作用。研究发现,硝酸氧化和超声波处理对碳纤维的表面产生了显著的改善效果。硝酸处理导致碳纤维表面的粗糙度和含氧官能团的数量大幅上升,而超声波处理则使碳纤维展现出更好的分散性,同时也增加了碳纤维的比表面积和含氧官能团。在表面处理的基础上,通过进一步的界面设计,成功地实现了碳纤维与树脂基体之间更紧密的结合。

高性能纤维增强树脂基复合材料湿热老化研究进展

高性能纤维增强树脂基复合材料具有卓越的结构整体性及抗分层等特性,在诸多工业领域中具有广泛适用性。在其储藏及使用时,制件强度会不可避免地因湿热老化造成降解和退化。探讨和揭示高性能纤维增强树脂基复合材料在不同湿热老化环境下的力学响应,对其结构件的耐久性、安全服役性能和寿命预估具有至关重要的意义。综述了国内外高性能纤维增强树脂基复合材料湿热老化方面的研究进展,介绍了其吸湿机理以及在湿热环境下的老化机理。梳理了湿热老化环境对于高性能纤维增强树脂基复合材料力学性能的影响,寿命预测模型等。最后指出了高性能纤维增强树脂基复合材料老化研究存在的问题、面临的挑战,对未来研究发展方向提出了展望。

抗弹复合材料用高性能有机纤维、树脂及其匹配性研究进展

简述了纤维增强树脂基复合材料的抗弹机理,介绍了装甲防护领域常用的高性能有机抗弹纤维和树脂,分析了影响纤维复合材料抗弹性能的主要因素。从纤维/树脂协调匹配的角度出发,揭示了匹配的各组分可以最大程度上发挥增强体高强度、高模量和基体能量吸收率高的特性,分析了纤维/树脂匹配性的发展趋势,指出下一步研究重点在于构建恰当的纤维/树脂匹配体系,通过调整纤维/树脂含量、树脂模量和对纤维进行表面处理等进行调控。

高性能纤维增强复合材料的结构优化与制备工艺研究

本文围绕“高性能纤维增强复合材料的结构优化与制备工艺研究”展开深入研究,通过对不同纤维增强材料的结构特性进行分析,明确了各种纤维在复合材料中的性能优劣。在此基础上,采用先进的计算方法对复合材料结构进行优化,以提高其整体性能。在制备工艺方面,结合先进的成型技术和树脂浸渍工艺,实现了对纤维增强复合材料的精准控制,确保材料在制备过程中达到优异的性能表现。研究结果表明,通过结构优化和精密制备工艺的有机结合,能够显著提升高性能纤维增强复合材料的力学性能和耐久性,为该类材料在工程领域的应用奠定了坚实基础。

防弹防刺高性能纤维及复合材料研究进展

从纤维种类、织物结构等角度总结了防弹防刺纤维复合材料的研究概况,重点分析芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维在防弹防刺复合材料领域的应用及其防弹防刺机理;简要介绍了聚对苯撑苯并双噁唑纤维、聚(2,5-二羟基-1,4-苯撑吡啶并二咪唑)纤维和“蛛丝”纤维等新型高性能纤维的特点及应用情况。总结了国内外防弹防刺服测试标准,并探讨防弹防刺纤维复合材料的发展趋势,以期为更高性能防弹防刺复合材料的设计与制备提供参考。

首届中复神鹰·2024国际高性能纤维及复合材料(连云港)高端论坛召开

5月17日,首届中复神鹰-2024国际高性能纤维及复合材料(连云港)高端论坛在江苏省连云港市召开。中国纺联副会长端小平;中国工程院院士孙以泽;中国化纤协会会长陈新伟,副会长吕佳滨、靳高岭;中国复合材料工业协会秘书长孟弋洁;连云港市委常委、连云港开发区党工委书记商振江;中复神鹰碳董事长张国良、总经理刘芳、技术专家张定金等出席。孙以泽、商振江、张国良分别为大会致辞。孟弋洁、吕佳滨、张定金分别围绕中国及全球复合材料、高性能纤维、碳纤维行业的发展现状、需求及趋势等作主题报告。连云港开发区党工委委员、管委会副主任殷元介绍了该开发区新材料产业布局与发展情况。会上,“中国高性能纤维制品设计大赛”举行了启动仪式。航天航空用高性能纤维及复合材料论坛、新能源用高性能纤维及复合材料论坛、高性能纤维及复合材料技术创新论坛同期举办。

碳纤维/UiO66-NH2环氧复合材料的制备及其性能研究

本文首先合成出锆基MOF材料UiO66-NH_(2),并设计得到PA功能化的MOF材料UiO66-NH_(2)-PA,再将其分散在环氧树脂基体中,制备了性能优异的碳纤维/UiO66-NH_(2)环氧复合材料.随后,通过FT-IR、SEM、XRD对UiO66-NH_(2)以及UiO66-NH_(2)-PA进行了表征,使用万能试验机对碳纤维/UiO66-NH_(2)环氧复合材料的力学性能进行了测试.结果表明,UiO66-NH_(2)-PA被成功制备,且改性后的碳纤维复合材料的抗弯曲和抗剪切强度分别提高了26.54%和29.09%.这是因为UiO66-NH_(2)-PA中氨基和磷基的作用增强了界面强度,既提高了碳纤维/UiO66-NH_(2)环氧复合材料的储能模量,又增强了复合材料的界面结合能力,从而实现了通过共同作用以提高碳纤维、环氧复合材料力学性能的目标.

碳纤维增强复合材料黏结型锚固体系弯拉性能试验研究

为了研究碳纤维增强复合材料(CFRP)黏结型锚固体系的弯拉性能,对设计的锚固体系试件进行了10组轴向拉伸试验与12组弯拉试验。在锚固体系优化基础上研究了CFRP筋直径、弯曲半径改变下试件的极限承载力、破坏模式、锚固效率及CFRP筋荷载‒应变关系。结果表明,锚固体系的弯拉承载力折减量系数随CFRP筋弯曲半径的增大而减小,CFRP筋直径越大试件承载力折减量系数越大,并且CFRP筋横向约束有利于弯拉极限承载力的提高。此外,CFRP筋荷载‒应变曲线的非线性变化是试件失效前的典型特征。弯曲半径和CFRP筋直径的比值与锚固效率系数为线性关系,比值在2.4‰以下时试件的弯拉锚固效率系数小于80%,试件呈不均匀断裂和剪切的破坏形式。

科技强国,材料先行——首届中复神鹰·2024国际高性能纤维及复合材料高端论坛在连云港召开

作为新材料产业的重要组成部分,作为产业升级和技术创新的关键领域,高性能纤维及复合材料直接关系到制造业的转型提升,关系到新材料领域中新质生产力的培育。5月17日,首届中复神鹰·2024国际高性能纤维及复合材料(连云港)高端论坛在江苏省连云港市召开。论坛由中国化学纤维工业协会、中国复合材料工业协会、中复神鹰碳纤维股份有限公司主办,国家级连云港经济技术开发区支持。

碳纤维复合材料壳体湿法缠绕用高性能树脂基体的研究

树脂基体的低黏度和长适用期是大型固体火箭发动机复合材料壳体长周期湿法缠绕成型的基本保证。通过与高活性固化剂物理相容的活性溶剂的添加,研制出一种具有低黏度、长适用期、优异力学性能及耐热性能的环氧树脂基体。采用差式扫描量热法(DSC)、动态热机械仪(DMA)、万能材料试验机、水压爆破系统等对该树脂体系的固化行为、黏度、浇铸体力学及耐热性能和碳纤维增强复合材料力学性能、容器爆破性能进行了系统的研究。结果表明,该树脂基体黏度低,黏度变化平缓,适用期超过10h,满足大型发动机壳体湿法缠绕成型工艺要求;且该树脂基体以及碳纤维复合材料具有优异的力学性能,缠绕成型的Ф150mm容器的容器特性系数>50km,纤维强度发挥率>90%。

碳纤维表面改性及其对热塑性复合材料界面性能影响的研究进展

基于复合材料界面作用机制,系统总结了碳纤维表面改性方法,分别讨论了不同碳纤维改性处理方法对热塑性复合材料界面性能的影响及相关研究进展。碳纤维表面进行改性处理是增强热塑性复合材料界面结合强度的有效途径。最后对碳纤维表面改性方法的未来发展方向进行了展望。