Nomex纸基复合材料

本文介绍了Nomex纸基复合材料的结构、性能,并综述了该材料的应用前景及研究现状。

PBO纤维纸基复合材料的热老化及高温力学性能研究

本研究采用湿法成形技术制备了聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纸,将其浸渍聚酰亚胺(PI)树脂后,得到PBO纤维纸基复合材料(PBO/PI),随后对PBO/PI进行300℃的老化,并在300℃下测试了其拉伸性能。将PBO/PI与模拟蜂窝格壁的间位芳纶浸渍纸(PMIA/PI)进行对比,分析了老化和高温对PBO/PI和PMIA/PI力学性能的影响。结果表明,在300℃的高温老化下,由于材料微裂纹的产生及扩展,二者拉伸强度均呈下降趋势,但老化前后PBO/PI的强度均比PMIA/PI更强。动态力学性能显示,老化前后PBO/PI的储能模量大于PMIA/PI的储能模量,说明PBO/PI的刚性比PMIA/PI大,在高温下仍不易发生变形。在300℃的高温拉伸测试下,PBO/PI的拉伸强度和保持率均比PMIA/PI要高。PBO/PI在常温及300℃高温下的力学性能均优于PMIA/PI,PBO纤维制备的复合材料可用于需要高的抗变形和热稳定性的承重结构和蜂窝部件中。

纸基复合材料在电力电缆中的应用

随着电力系统的不断发展,对电力电缆的性能要求越来越高。纸基复合材料作为一类高性能材料,凭借其独特的结构和优越性能,在电力电缆领域展现出巨大应用潜力,为提升电缆性能和安全可靠性提供了新途径。纸基复合材料具有耐高温、高强度、良好绝缘性等特性,在电力电缆中具有增强机械强度、优化绝缘性能、降低阻燃风险及提升环境适应力的应用优势;进一步探讨了纸基复合材料作为低压电缆绝缘层、中压电缆屏蔽层、高压电缆绝缘添加剂及海底电缆保护层的具体应用。研究表明:纸基复合材料正逐步成为电力电缆制造中不可或缺的组成部分,其持续的研发与创新将进一步推动电缆技术进步,满足未来电网建设对电缆材料提出的更高要求。

单壁碳纳米管/芳纶纸基复合材料的电磁性能研究

采用造纸湿法成形技术制备了一种单壁碳纳米管(SWCNT)/芳纶纤维(AFs)纸基复合材料(PBCs)。研究了SWCNT添加量对PBCs导电性能和介电性能的影响;基于PBCs复介电常数,仿真模拟了8-12GHz蜂窝结构的反射率,并与实测值进行对比。结果表明,SWCNT在极低载量下即可实现对PBCs电导率和复介电常数的宽范围调控,是一种有潜力的电磁波吸收材料。

高强高模聚乙烯纤维纸基复合材料的制备及性能

以高强高模聚乙烯(UHMWPE)短纤维和针叶木浆为原料,通过湿法成型技术结合树脂浸渍热压方法制备了UHMWPE纤维纸基复合材料,研究了原纸制备工艺和浸渍热压工艺对UHMWPE纤维纸基复合材料性能的影响。结果表明,当UHMWPE纤维与针叶木浆质量比为7∶3、针叶木浆打浆度为58°SR、酚醛树脂水溶液质量分数为10%、上胶量为44%、热压工艺为15 min、10 MPa、130℃时,制得的UHMWPE纤维纸基复合材料性能较好。当原纸经过浸渍热压后,所制备的UHMWPE纤维纸基复合材料抗张指数为59.11 N·m/g,与原纸相比抗张指数提高了6.9倍,表面变得更光滑,同时具有较低的介电常数(约1.97)、介质损耗因数(0.45×10^(–2))和较好的热稳定性。

复合材料蜂窝夹芯板抗鸟弹高速冲击性能研究

为了研究复合材料蜂窝夹芯板在鸟弹高速冲击下的抗冲击性能,以及蜂窝夹芯材料在机械结构轻量化设计上的运用。通过有限元仿真软件LS-DYNA建立了模拟明胶鸟弹冲击含玻璃纤维增强复合材料和碳纤维增强复合材料面板、等效化NOMEX芳纶纸蜂窝芯的仿真模型。研究了芳纶纸和铝合金两种蜂窝材料、蜂窝芯胞元壁厚、复合材料面板和铝合金两种面板材料对蜂窝夹芯板的抗冲击性能影响。结果表明组件中蜂窝芯厚度和面板厚度对复合材料蜂窝夹芯结构抗冲击性能都有较大影响。同等结构参数下,铝蜂窝、铝面板对抗鸟弹高速冲击性能更好。等质量不同厚度时,复合材料面板和芳纶纸蜂窝抗冲击性能更好,更适合用于机械结构的轻量化设计。

芳纶纸基复合材料的研究进展

综述了芳纶纸基复合材料的研究进展以及应用前景,提出了该材料国产化面临的技术问题。

不同长径比PET纤维对纸基复合材料强度性能的影响

采用不同长径比的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维与棉浆纤维混合成形,通过水相复配,利用氢键作用和机械交织力制备纸基复合材料。借助PET纤维的刚性和优异的力学性能增强纸基复合材料的强度性能。结果表明,在不同长径比PET纤维中,PET-c的屈服强度最高,为300.99MPa,其长径比为392.16,近似为棉浆纤维长径比的10倍;PET纤维对纸基复合材料的强度性能有明显提升作用,其中当PET-c的用量为10%时,纸基复合材料的撕裂度、抗张强度、耐折度分别提高42.11%、31.05%、21.85%。纸张拉伸或耐折断裂面扫描电子显微镜(SEM)图显示,PET纤维没有发生断裂或折断,而是被抽出或弯折,表明在受到外力破坏时,PET纤维能够增强纸基复合材料的强度,对纸基复合材料起到有效的保护作用。

改性聚酰亚胺的制备及其对PBO纸基复合材料的增强作用

合成了一种含有苯并噁唑侧基的聚酰亚胺树脂,其具有较高的热分解温度和较低的玻璃化转变温度。通过一定的固化和热压工艺,制成改性聚酰亚胺增强PBO纸基复合材料。这种材料具有优异的力学性能,空气氛围下5%热分解温度达到574℃,氮气氛围下5%热分解温度高达612℃。可以作为航空航天等特殊领域的耐高温材料。

纸基乙酸木素聚氨酯复合材料的研究

乙酸木素、聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯反应生成乙酸木素聚氨酯预聚体,纸板经木素聚氨酯的预聚体处理及热压后成为一种新型纸板。这种处理使纸张纤维间的氢键连接变为化学连接,提高了纸板的强度性能,同时纸板的热学性能也得到了改善。

Nomex和CeQuin纸在复合材料应用中的性能比较

综述和对比了Nomex和CeQuin两种合成纤维纸的电气、物理和机械性能,分析了两种合成纸在柔软复合材料应用中的性能特征,预测和分析了两种合成绝缘纸在绝缘材料领域中的应用趋势。

低电阻率聚吡咯-碳纤维纸基复合材料的制备

采用浆粕和碳纤维(CF)制备出碳纸前驱体,再把碳纸前驱体浸渍在含有吡咯(PY)和掺杂剂的混合溶液中至饱和后,喷上氧化剂,制备了聚吡咯(PPY)-CF纸基复合材料。探讨了不同的碳纸前驱体、不同种类的氧化剂与掺杂剂和PY浓度对PPY-CF纸基复合材料体积电阻率的影响。结果表明,对比植物浆粕和CF制备的前驱体,选用芳纶浆粕与CF制备的前驱体,在以过硫酸铵(APS)为氧化剂、蒽醌-2-磺酸钠(AQS)为掺杂剂、PY浓度为0.75 mol/L条件下,制备的PPY-CF纸基复合材料体积电阻率最低,为0.152Ω·cm。

碳纤维/芳纶纤维纸基复合材料电导率逾渗阈值的研究

本研究利用碳纤维和芳纶纤维通过湿法造纸成形技术制备导电纸基复合材料(CPCMs),探讨了碳纤维含量、长度与CPCMs导电逾渗阈值的相关性;并通过数值仿真软件Geodict模拟了CPCMs的结构,用于计算其电性能及导电逾渗阈值。结果表明,3 mm碳纤维制备的CPCMs表面电导率逾渗阈值为2.25%,体积电导率逾渗阈值为2.86%;不同长度碳纤维制备的CPCMs具有不同的电导率逾渗阈值,碳纤维长度2~9 mm范围内,随着碳纤维长度的增加,CPCMs的电导率逾渗阈值逐渐下降。模拟计算结果表明,当模拟区域大小为1 mm2时,2 mm长碳纤维的CPCMs模型逾渗阈值模拟结果与实验结果有较好的对应性。

《无菌纸基复合材料灌装成型包装机通用技术条件》国家标准研讨会在山东碧海公司召开l

[本刊讯]2015年8月31日～9月1日，由山东碧海机械科技有限公司主持制定的国家标准《无菌纸基复合材料灌装成型包装机通用技术条件》研讨会在山东碧海机械科技有限公司研发中心顺利召开，会议成功通过了《无菌纸基复合材料灌装成型包装机通用技术条件》国家标准草稿。

纸基复合材料包装封口超声波焊接技术

对一种实用的纸基复合包装材料包装盒封口用超声波焊接设备的基本结构作了介绍。

碳纤维纸基复合材料研究进展

碳纤维纸基复合材料是使用短切碳纤维与植物纤维或含有羟基等功能基团的纤维,通过湿法造纸工艺制备的具有特殊性能的功能复合材料,在导电、电磁屏蔽,导热,摩擦及电极等领域均已得到应用。随着应用推广的不断深入,引入碳纳米管/石墨烯的碳纤维纸基复合材料的研究和开发也逐渐成为研究热点。本文对近年国内外碳纤维纸基复合材料的研究进展进行了归纳总结,以期为碳纤维纸基复合材料的研究开发提供参考。

水果保鲜纸基复合材料技术研究进展

基于抑制乙烯产生、抑菌和气调3个水果保鲜机理,综述了国内外水果保鲜纸基复合材料及其制备技术的研究进展,并对水果保鲜纸基复合材料的发展趋势进行了分析。

碳纤维纸基发热复合材料的制备及性能

首先使用湿法造纸成型技术制备得到碳纤维前驱体(CPP),再采用气相聚合法制备出气相聚吡咯/碳纤维(GPPY/CF)纸导电发热复合材料,最后通过树脂浸渍热压后得到相聚吡咯/碳纤维酚醛树脂(GPPY/CFRP)纸基复合材料。结果表明,GPPY/CF纸基复合材料上聚合生成了PPY,GPPY/CFRP纸基复合材料与CPP对比,其力学性能、导电发热性能大幅上升,且在不同环境下,长期工作效果明显。

FeSiAl尺寸对纸基复合材料静态及动态磁性能的影响

利用片状FeSiAl和芳纶纤维通过湿法造纸成形技术制备了纸基复合材料(PBCs),探讨了FeSiAl尺寸对PBCs静态及动态磁性能的影响。结果表明,FeSiAl由于造纸工艺成形特点及长宽厚比而呈现独特的层状定向排列结构,导致PBCs具有显著的磁各向异性,其面内外磁滞回线存在明显差异。模拟冲击法结果显示,随着FeSiAl尺寸的增大,PBCs的矫顽力降低,复磁导率得到显著提升。当FeSiAl的平均粒径由14μm增加至116μm时,PBCs的矫顽力由3.47 Oe下降至2.31 Oe,复磁导率由13.55-9.01 j变化至18.04-22.01 j(110 MHz)。

MIL-101(Cr)/PI纤维纸基复合材料对高温烟气过滤性能研究

采用溶剂热法合成了具有高比表面积和优异热稳定性的金属框架化合物MIL-101(Cr).再以聚酰亚胺(PI)纤维、对位芳纶沉析纤维为原料,引入预合成的MIL-101(Cr)晶体,通过现代湿法造纸技术制备出了MIL-101(Cr)/PI纤维纸基复合材料,并考察了MIL-101(Cr)添加量对复合材料高温烟气过滤性能的影响.研究结果表明,MIL-101(Cr)的添加能够显著提高纸基复合材料的过滤性能,其质量因子分别在室温和260℃时增长了152.69%和558.22%.