Kevlar纤维复合材料在土木工程结构加固中的应用

简要介绍了用于纤维增强复合材料(FRP)的碳纤维(CF)、对位芳纶(AF)、玻璃纤维(GF)、玄武岩纤维(BF)的特性。用图表介绍了Kevlar49布的规格、技术参数、特点、应用及加固工艺,并对FRP市场需求作了详细分析。结果表明:Kevlar49布具有较强的市场竞争力;中国土木工程结构加固的潜在市场非常巨大,将为高性能纤维及其FRP生产商带来无限商机。

先进复合材料的声学特性及其在水声工程中的应用

通过理论计算及试验，研究了碳纤维增强复合材料（ＣＦＲＰ），芳纶纤维增强复合材料（ＫＦＲＰ）的基本声学性能，分析了其作为水声结构材料在水声工程中应用的可能性及其特点。尤其指出了先进复合材料作为声纳导流罩透声窗材料的现实意义。

Kevlar纤维增强树脂基复合材料纳秒激光加工理论建模及试验

纳秒激光加工在纤维增强树脂基复合材料的加工中应用广泛,但在对温度较敏感的Kevlar纤维增强树脂基复合材料(KFRP)的激光加工中,极易产生不可控的热损伤。针对KFRP的纳秒激光切割,分析激光加工过程中的温度演变过程,根据激光加工烧蚀阈值理论,分析KFRP的烧蚀阈值及烧蚀机制,并基于热传导中的能量守恒定律、质量守恒及动量守恒,分别建立Kevlar纤维和树脂基体热影响区的损伤预测模型。结果表明,KFRP激光加工热影响区存在显著差异,可以通过切削温度变化规律明显区分激光加工不同损伤区域;Kevlar纤维的烧蚀阈值为0.01 J·cm^(−2),环氧树脂基体的烧蚀阈值为0.005 J·cm^(−2);切缝宽度、切缝深度、炭化区宽度的理论预测模型与实验结果基本吻合,激光加工工艺参数对热影响区影响显著,其中,激光功率对切缝宽度的影响最大,扫描速度对切缝深度、炭化区宽度的影响最显著,但脉冲宽度和重复频率对热影响区影响较小。

Kevlar纤维增强复合材料激光-铣削组合加工试验及可行性分析

Kevlar增强复合材料(Kevlar fiber-reinforced plastic,KFRP)在武器装甲防护领域受到了强烈的关注和广泛的应用。在机械加工中极易产生拉毛、难以排屑、刀具磨损严重等问题,在激光加工中依然存在诸多难点。为同时规避KFRP机械加工缺陷和激光加工的短板问题,本文提出KFRP激光-铣削组合加工,分析KFRP激光-铣削组合加工工艺的可行性。试验表明,KFRP激光加工中存在明显的纤维炭化区、树脂熔融区,其中,在树脂熔融区,纤维基本未受损。激光加工的最大切缝宽度在0.5 mm以下,深度不超过2 mm,激光加工工艺参数对切缝宽度a的影响相对较小,但对切缝深度h、纤维炭化区宽度A、树脂熔融区宽度A_(m)影响显著。激光-铣削组合加工中,切屑呈大块状和絮状,当纤维烧蚀不完全时,容易出现抽丝现象。KFRP激光-铣削组合加工,不仅能有效的避免纤维拉毛现象,还能大幅度降低切削力和切削温度,从而提高加工质量,降低加工难度。