短切碳纤维增强MC尼龙复合材料的制备与性能

MC尼龙是一种已得到广泛应用的重要的工程塑料,但存在尺寸稳定性较差、热稳定性不高和重载下强度欠佳等缺点。本研究采用短切碳纤维(SCF)作为改性剂,探索研究了SCF/MC尼龙复合材料的制备工艺,研究了不同的SCF含量对复合材料密度、转化率、机械性能、摩擦性能及结晶度的影响。结果表明:在0~20%SCF含量范围内,复合材料的密度及拉伸强度表现为先增大后减少;转化率和冲击强度为20%SCF复合材料最为突出;而摩擦系数、磨损量在加入SCF后呈现先减少后增加的趋势。在10%SCF含量时,材料表现出较好的摩擦性能,同时结晶温度增大到182.95℃,结晶度为35.57%。研究结果证实通过添加适当比例的SCF改性剂可以有效改善MC尼龙的性能,这为进一步开发满足某些特殊螺旋传动下的新型复合材料做了有益尝试。

短切碳纤维对泵用SiC复合陶瓷强度与耐冲蚀性影响研究

将0.5 mm、1 mm和3 mm的短切碳纤维分别加入SiC树脂复合陶瓷中,研究不同短切碳纤维长度对SiC复合陶瓷抗折强度和耐冲蚀性能的影响。研究结果表明,添加短切碳纤维后,试样的体积密度从2.45降低至2.32 g/cm^(3),而显气孔率变化不大,维持在4%。随着添加短切碳纤维长度的增加,试样的抗折强度显著提升,从61.57 MPa增加至71.67 MPa。添加3 mm的短切碳纤维后,试样的抗折强度更加稳定,多个试样间的差距显著降低。添加不同长度短切碳纤维后,试样的常温耐冲蚀性无明显变化,一次和二次冲蚀损失体积分别维持在0.033 cm^(3)和0.045 cm^(3)左右。SiC树脂复合陶瓷浇注料的制备过程中,添加3 mm的短切碳纤维可以有效提升抗折强度,同时保持复合陶瓷优秀的耐冲蚀性能。

聚丙烯的增强改性及其阻燃性能研究

以聚丙烯为基料,以短切玻璃纤维为增强材料,以多聚磷酸铵为阻燃剂,通过熔融共混加工得到了一种复合材料。探索了不同短切玻璃纤维和多聚磷酸铵用量对复合材料力学和阻燃性能的影响。结果表明,当短切玻璃纤维用量为14质量份、多聚磷酸铵用量为20质量份时,复合材料的拉伸强度可达39.4 MPa、弯曲模量和弯曲强度可达3 512、52.7 MPa,悬臂梁冲击强度可达8.2 kJ·m^(-2),并且复合材料的极限氧指数可达29,垂直燃烧可达V-0级别,即复合材料具有良好的强度和阻燃性能。

玄武岩短切纤维改性沥青混合料路用性能分析

为改善沥青路面的质量,延长路面的使用寿命,探讨玄武岩短切纤维在增强沥青混合料路用性能方面的适用性,选用AC-13C型级配,通过高温稳定性、水稳定性、低温性能、疲劳性能,对比研究玄武岩短切纤维改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明:玄武岩短切纤维沥青混合料各项路用性能均能满足规格的要求。掺加玄武岩短切纤维可提高沥青混合料的高温性能(动稳定度为1 428次/mm),显著提高低温抗裂性能(弯曲破坏应变为3 478με),疲劳性能提高2倍以上。玄武岩短切纤维可作为改善沥青路面路用性能的改性剂应用于公路建设中。

复合短纤、超短纤维及工业长丝在非织造材料工业中的应用和市场开发

介绍了复合短纤、超短纤维及工业长丝的特点、性能以及在非织造材料工业等新领域的应用,并展示了其市场前景。

短切碳纤维C/SiC陶瓷基复合材料的动态劈裂拉伸实验

为了探究C/SiC陶瓷基复合材料的动态断裂力学行为和破坏形态,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置对3种不同短切碳纤维体积分数的C/SiC陶瓷基复合材料进行了动态劈裂实验,并利用扫描电子显微镜扫描了C/SiC复合材料试件的破坏界面,分析了C/SiC陶瓷基复合材料的失效特征和增韧机理。实验结果表明:C/SiC复合材料在冲击劈裂实验过程中,同一短切碳纤维体积分数下试件的动态抗拉强度随着冲击气压的增大而增大;短切碳纤维体积分数为16.0%时,材料的抗拉强度最低;冲击后,试件的整体破坏情况与冲击气压、短切碳纤维体积分数有关。

导电纤维弹关键技术分析

导电纤维弹是以导电纤维作为对电力系统毁伤元素的软杀伤弹药。文中在分析国内外导电纤维战斗部研究状况基础上,对电力系统目标易损性及其毁伤机理、导电纤维丝束、气象条件对导电纤维丝束飘落的影响、运载平台以及子弹、丝团和引信匹配等关键技术进行了系统分析。研究结果对导电纤维弹设计有重要参考价值。

浸胶短切BFRC抗冻融性能试验

针对浸胶短切玄武岩纤维对增强混凝土(BFRC)耐久性的作用,通过试验测试其相对动弹性模量和质量损失的方法,研究冻融循环对材料性能的不利影响,并进行回归分析。试验结果表明:掺入浸胶短切玄武岩纤维以后,改变了原有基材的力学性能。与普通混凝土相比BFRC经过冻融循环后其相对动弹性模量下降缓慢,而且其质量损失明显减缓,这与混凝土的内部结构改变直接相关。对于掺入固定体积率的浸胶短切BFRC的冻融循环次数与相对动弹性模量下降百分比、冻融循环次数与质量损失百分比之间的关系均可以用二次多项式回归公式进行预测,且拟合度很高。

短切玄武岩纤维沥青混合料路用性能研究

为探讨短切玄武岩矿物纤维在增强沥青混合料路用性能方面的适用性,以聚酯纤维为对比对象,通过马歇尔试验、浸水马歇尔试验、高温车辙试验,评价了短切玄武岩纤维沥青混合料的路用性能,并根据复合材料理论探讨了玄武岩纤维改善沥青混合料路用性能的基本原理。研究发现短切玄武岩纤维的最佳掺量为0.3%。并且其性能优于聚酯纤维;短切玄武岩纤维沥青混合料的高温抗车辙能力和水稳定性能均优于聚酯纤维沥青混合料,可作为提高沥青路面综合性能的添加材料用于道路工程中。

碳纤维短切丝对水泥混凝土梁性能的改善试验研究

随着工程建设环境越来越复杂,混凝土材料抗裂与抗折性能不足的缺点也显得尤为突出.本文通过掺入碳纤维短切丝的方式改善混凝土梁抗折性能的试验,重点分析了达到最佳抗折效果时碳纤维短切丝的长度与掺量.试验结果表明,当掺入长度为6 mm,掺量为1.0%的短切丝时,对混凝土梁的抗折性能综合提升效果最佳.

短切碳纤维含量对WC-TaC复合陶瓷刀具材料微观组织及力学性能的影响

采用真空热压烧结技术,以Ni为粘结相,短切碳纤维(C_(sf))为增强相,在1550℃下制备了不同C_(sf)含量的WC-Ta C-C_(sf)复合陶瓷刀具材料。研究了C_(sf)含量对WC-Ta C-C_(sf)复合陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的影响,结果表明:复合材料中加入一定含量的C_(sf)可以显著细化晶粒。随着C_(sf)含量的增加,硬度逐渐减小,抗弯强度和断裂韧度先增大后减小,当C_(sf)含量为1.5wt%时,材料的综合力学性能最好,硬度、抗弯强度和断裂韧度值分别为12.79+0.28GPa、1072.71+22MPa和14.45+0.2MPa·m^(1/2)。

碳纤维网与短切丝协同增强混凝土梁试验研究

分析了碳纤维网的密度、层数与预埋位置以及碳纤维短切丝的长度与掺量对混凝土梁抗折性能的影响。结果表明:预埋碳纤维网与掺入碳纤维短切丝均能显著提升混凝土梁的抗折性能;碳纤维网密度为20 mm×20 mm时,距混凝土梁上表面125 mm时的增强效果最佳;双层碳纤维网的增强效果明显优于单层碳纤维网;同时掺入碳纤维短切丝可继续提升混凝土梁的抗折性能,且掺量2%、长度6 mm的碳纤维短切丝提升效果最佳。

玻璃纤维短切刀具结构参数和材料的优化研究

玻璃纤维短切原丝的生产因对于专用刀具研究不足而生产效率低下、生产成本高.为了改变这一现状,对玻璃纤维短切专用刀具进行研究.首先基于玻璃纤维的特性提出了玻璃纤维的弯曲切断模型,然后对刀具的切入角和切入深度进行了探讨,并基于模型对短切刀具的楔角参数进行了深入研究,得出了楔角参数的优选范围并从企业多年的生产试验数据中得到了验证.研究发现楔角参数的进一步优化与刀具材料有关,因此分析了玻璃纤维短切刀具材料的成分、组织和性能,并据此选用SKS(之后用国产CrWMn材料替代)制成短切刀具与常用的T12A刀具进行短切实验比较,发现CrWMn刀具的使用寿命是碳素钢刀具的5倍,可以极大地提高原丝的生产率.

环氧模塑料中导热通道的构造与导热性能

以低密度聚乙烯(LDPE)为原料,添加不同含量的高导热氮化硅陶瓷颗粒和短切玻璃纤维,熔融挤出不同直径的Si3N4/LDPE杆料。采用热模压法制备了环氧模塑料(EMC)。研究了杆料直径、陶瓷填充量对EMC导热性能、介电性能的影响。结果表明:在相同填充量下,杆料直径越大,样品热导率越大;5mm含玻纤杆料φ(填充量)为40%,热导率高达2.1W/(m·K)。样品的εr随杆料填充量的增大而显著减小,φ5mm含玻纤杆料填充量为40%时降至最低,为3.25(1MHz)。

透水混凝土制备及抗堵塞性能的研究

以建筑混凝土废弃物破碎制成的再生骨料为骨架、以普通硅酸盐水泥和强凝胶为胶凝材料,添加少量高性能减水剂和一定量的短切纤维,制备再生骨料透水混凝土。试验结果表明:1、再生骨料透水混凝土比碎石或卵碎石骨料透水混凝土的耐磨性、抗压强度及抗弯拉强度略低,透水系数介于两者之间;单一粒级堵塞剂滞留在再生骨料透水混凝土表面的占比也介于另外两种透水混凝土之间,且透水恢复比比较低;2、短切纤维掺量增加,再生骨料透水混凝土的耐磨性、抗压强度及抗弯拉强度升高,透水系数降低;单一粒级堵塞剂随着纤维添加量增加更容易滞留于再生骨料透水混凝土表面,经冲洗表面透水恢复比比较高。

剪切型超短超细钢纤维增强砂浆强度的试验研究

在砂浆中加入钢纤维可以显著地改善砂浆的强度,不同掺量、不同长度的钢纤维对砂浆强度的影响也不同.通过在砂浆中掺入11种不同量的剪切型超短超细钢纤维(长度:6 mm,直径:0.2 mm)和掺入6种不同量的普通钢纤维试件的强度试验并进行对比分析,得出了砂浆中掺入剪切型超短超细钢纤维砂浆后的强度规律:在钢纤维掺入量小于3%时,普通钢纤维砂浆强度略高于剪切型超短超细钢纤维砂浆;在钢纤维掺入量大于3%时,剪切型超短超细钢纤维砂浆强度明显高于普通钢纤维砂浆.

微细旦PET超短纤维的生产工艺探讨

采用半消光PET切片熔融纺丝生产PET超短纤维,探讨了纺丝工艺和油剂对生产及纤维性能的影响。结果表明:控制PET切片的含水率小于30μg/g,组件初始压力8.5～10.0 MPa,纺丝温度288～292℃,喷丝板单孔吐出量0.35～0.45 g/min,纺丝速度1 300～1 500 m/min,采用国产油剂TDS-2000A及TFS-90适当调配,纺丝过程顺利稳定,得到的0.89 dtex PET超短纤维物理性能良好,分散性达0级。

不同短切纤维对高强透水混凝土性能的影响

研究了改性聚丙烯纤维(MPPF)、玄武岩纤维(BF)、仿钢纤维(ISF)以及MPPF的掺量、长度对高强透水混凝土孔隙率、透水系数、抗压强度和抗折强度的影响规律,并与空白组进行了对比。结果表明,掺入不同种类的短切纤维,对高强透水混凝土抗压强度影响不明显,对抗折强度改善效果更为明显,且MPPF改善效果最优;随着MPPF掺入长度的增加,抗压强度先增大后减小,与空白组相比,掺入短切纤维均使得孔隙率和透水系数下降,且透水系数更为敏感;当MPPF掺量为1kg/m3,长度为18mm时,透水混凝土可以满足主要机动车路面的应用要求。

机械振动切削法制造金属短纤维的研究

本文研究了机械振动切削法制造金属短纤维的生成域。实验结果和理论分析表明:纤维生成域不仅取决于切削参数,也取决于刀具角度和振动杆的固有频率。提高切削速度、降低振动杆固有频率、适当增大刀具后角是扩大纤维生成域的有效途径。

芳纶短纤维在轿车子午线轮胎胎面胶中的应用

研究芳纶短纤维在轿车子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:在轿车子午线轮胎胎面胶中直接加入芳纶短纤维,胶料性能较差,且芳纶短纤维用量越大的胶料性能越差;添加分散剂TNB88并采用恒温密炼工艺后,添加芳纶短纤维的胶料门尼粘度和门尼焦烧时间变化不大,硫化速度加快,强伸性能、耐磨性能、压缩疲劳性能、抗切割性能、炭黑分散性能和动态力学性能均较好,其中添加2份芳纶短纤维的胶料比添加4份芳纶短纤维的胶料综合性能更好。