电化学改性对PAN基碳纤维表面状态的影响

采用电化学氧化法对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行表面改性,利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对改性后的碳纤维表面状态进行了研究。同时探讨了碳纤维表面状态与其抗拉强度及其复合材料力学性能的关联。研究结果表明,碳纤维经电化学氧化后,表面的粗糙度提高了1.1倍;表面碳含量降低了9.7%,氧含量提高了53.8%,氮含量增加了7.5倍,羟基和羰基含量也有不同程度的提高;表面取向指数减小了1.5%,表面微晶尺寸减小,表面活性碳原子数增加了78%。电化学氧化法的刻蚀作用致使碳纤维拉伸强度降低了8.1%,但同时也改善了碳纤维表面的物理性质和化学性质,提高了碳纤维与树脂间的粘结性,使复合材料的ILSS提高26%。

Z衬度扫描透射电子显微术的前沿进展

文章介绍了Z衬度扫描透射电子显微术 (Z -scanningtransmissionelectronmicroscopy ,Z -STEM ,Z为原子序数 )的最新进展 :Z -STEM可以直接“观察”到晶体中原子的真实位置 ,Z衬度图像的分辨率在经过球差校正后可达 0 .6 ;在利用Z衬度成像技术对材料的阴极荧光 (cathodoluminescence ,CL)性质的研究中 ,首次观察到了“死层”(deadlayer)的存在 .然后 ,文章以半导体与结晶氧化物界面结构、Al72 Ni2 0 Co8十角形准晶结构以及SrTiO3晶界结构为例 ,具体介绍了Z衬度成像在测定物质结构与化学组成方面独特的优势 .

碳布叠层穿刺复合材料多尺度传热特性研究

为了深入认识复合材料的多尺度传热特性,预测复合材料宏观热物性参数,基于通用单胞思想和多尺度传热特性分析,建立了一种有效预测碳布叠层穿刺复合材料等效热物性参数的方法。基于电镜扫描分析了纤维束和编织结构的特征,采用通用单胞思想,建立了介/细观传热分析模型,通过数值仿真进行了一系列的多尺度传热特性分析,譬如:纤维体积分数对纤维束结构传热特性的影响、穿刺纤维束大小对编织结构传热特性的影响分析,在此基础上,建立了胞体模板扩展,初步将介/细观结构研究规律应用到宏观结构热物性预测,并进行多层胞体传热特性分析。验证实验表明:等效热物性预测值与实验值吻合较好,方法有效,为深入理解认识碳布叠层穿刺复合材料的介/细观传热特性提供了有效的分析手段。

考虑土-桩-结构相互作用下的生态复合墙结构pushover分析

基于能力谱方法应用子结构原理对天然地基上带群桩基础的生态复合墙结构进行平面的静力弹塑性(Pushover)分析。建立弹簧单元模拟群桩基础,采用Davies方法确定桩的刚度;基于刚架-等效斜撑力学模型,提出考虑土-桩-生态复合墙结构共同作用的整体分析模型,并对比分析在不同地震烈度作用时土-桩-结构的共同工作问题。计算结果表明:在多遇地震条件下,结构性能点处的顶点位移Un(刚性地基)小于Un'(相互作用),而在罕遇地震条件下,则有Un(刚性地基)大于Un'(相互作用);考虑土-桩-结构相互作用后,相同地震烈度条件下结构在性能点时的基底剪力较刚性地基情形有所增大。