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%。

运动训练器材用碳纤维复合材料的湿热老化行为研究

采用真空辅助成型的方法制备运动训练器材碳纤维复合材料层合板,研究了40℃和60℃的湿热老化环境下碳纤维复合材料的吸湿率、拉伸强度、弯曲强度、压缩强度和剪切强度变化,并观察了不同老化条件下的拉伸断口形貌。结果表明,温度越高,运动训练器材碳纤维复合材料的平衡吸湿率、线性段斜率和扩散系数越大。当湿热老化温度为40℃和60℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的拉伸强度、弯曲强度都先增后减,分别在老化时间为14d和7d时取得最大值。当湿热老化温度为40℃和60℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的压缩强度先增大后减小,在老化时间为35d时取得最大值。当湿热老化温度为40℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的剪切强度先增大后减小,在老化时间为7d时取得最大值;当湿热老化温度为60℃时,随着老化时间延长,碳纤维复合材料的剪切强度逐渐减小。碳纤维复合材料在湿热环境下的力学性能变化,主要与温度和湿度共同作用下碳纤维复合材料的增塑和固化有关。

建筑用碳纤维增强铝基复合材料的工艺优化与性能研究

采用真空热压法制备了建筑用碳纤维增强铝基复合材料,以抗拉强度和致密度为考核指标,通过三因素三水平正交试验法优化了复合材料的热压工艺参数,并对断口形貌进行了观察。结果表明,以抗拉强度为考核指标时,对抗拉强度影响最大的是因素B(热压时间),其次是因素A(热压温度),而影响最小的是因素C(热压压力);以致密度为考核指标时,对致密度影响最大的是因素A(热压温度),其次是因素C(热压压力),而影响最小的是因素B(热压时间)。采用综合平衡法优化建筑用碳纤维增强复合材料的热压工艺参数组合为A1B3C3,即热压温度为510℃、热压时间为180min、热压压力为15MPa时,碳纤维增强复合材料可以取得最大的致密度和抗拉强度,此时复合材料的抗拉强度为286.98MPa、致密度为99.92%。

碳纤维复合材料加固技术在给排水管道修复补强中的应用

随着全球水资源危机的发生,管道运输作为高效的运输方式得到了越来越多的应用,全球管道铺设量急剧增加。但管道工作环境较为恶劣,极易发生泄漏问题,并造成巨大的财产损失,因此受损管道修复具有重要的研究价值。该文分析了目前给排水管道损伤的主要原因,针对较小的穿孔泄露问题,论证了碳纤维复合材料在管道补强中的应用优势。阐述了碳纤维复合材料的给排水管道补强原理及技术路线,以期解决实际工程中给排水管道缺陷补强的技术问题。

碳纤维复合材料在水利水电加固工程中的应用

碳纤维复合材料加固修复混凝土结构技术近年来在房建、桥梁等领域得到了广泛应用,而针对水利水电加固工程中的防水、防腐蚀及构件不规则等特点,碳纤维复合材料则更具有适用性。鉴于此,基于水利水电加固工程视角,介绍了碳纤维复合材料与粘结材料的特性及其加固技术的功能和特点,阐述了利用碳纤维材料加固水利水电结构的几个工程实例,并对碳纤维复合材料在水利水电结构加固中的应用前景作了分析。

活性碳纤维有机废气回收技术在清洁生产中的应用

随着社会的发展,工业生产排放的废气也越来越多,其中的有机废气成分复杂,有害物质含量高。针对有机废气的处理方法也很多,但是经过处理后污染物浓度仍然较高,难以达到排放标准。活性碳纤维吸附法是一种有机废气回收技术,该方法是以活性碳纤维为吸附载体,在真空条件下吸附废气中的有机物。当气体通过吸附剂时,在纤维表面吸附层中的有机化合物被解析,从而达到净化有机废气的目的。

C/C-SiC复合材料高温防护研究进展

C/C-SiC复合材料具有高比强度、高比模量、高热导率、低热膨胀系数和优异的高温抗氧化性能等特点,是新一代的耐高温陶瓷基复合材料,已经被广泛地用作热结构和热防护材料、制动材料以及空间光学系统零部件等。近年来,随着高超声速飞行器和返回式航天运输工具的快速发展,飞行器面临着更多的有高热流、高压气流以及高速粒子冲蚀的环境,这对C/C-SiC复合材料的高温防护技术提出了更高的要求。C/C-SiC复合材料高温防护的研究主要集中在纤维涂层改性、基体改性和高温防护涂层等3个方面,综合近几年国内外的研究报道,从上述3个方面综述了C/C-SiC复合材料高温防护技术的研究进展,总结了各种高温防护技术的制备方法,比较了3种高温防护技术的特点,最后对C/C-SiC复合材料高温防护技术的发展趋势提出了一些见解。

大规模牛血红蛋白提取方法的研究

建立了适合中国国情的大规模牛血红蛋白 (Hb)的提取和纯化方法 ,为血液替代品的研究和生产提供原料保障。通过建立水性两相系统提取法、乙酸锌沉淀提取法、CO饱和提取法和板框过滤结合脱氧加热提取法 ,比较了用不同方法提取的牛Hb的纯度和牛Hb中所含的metHb、HbCO和HbO2 的含量。板框过滤结合脱氧加热提取法对器材要求不高 ,便于产业化 。

应用在桥梁施工中碳纤维复合材料的制备工艺研究

为了提升碳纤维复合材料的弯曲强度以增强其在桥梁施工中的应用效果,研究了模压温度、模压压力、模压成型时间和长碳纤维含量对碳纤维复合材料弯曲强度的影响,并观察了其断口形貌。结果表明,随着模压温度升高,碳纤维复合材料的弯曲强度先增大后减小,在模压温度为360℃时取得最大值;随着模压压力延长,碳纤维复合材料的弯曲强度先增大后减小,在模压压力为10MPa时取得最大值;随着模压成型时间延长,碳纤维复合材料的弯曲强度先增大后减小,在模压成型时间为60min时取得最大值;随着长碳纤维体积含量增加,碳纤维复合材料的抗弯强度呈现先增加后减小的趋势,在长碳纤维体积含量为45%时取得最大值。碳纤维复合材料制备过程中适宜的模压温度为360℃、模压压力为10MPa、模压成型时间为60min、长碳纤维体积含量为45%,此时碳纤维复合材料具有最高的弯曲强度,适宜于在桥梁施工中应用。

基于建筑施工造价管理的碳纤维复合材料开发与应用

基于建筑施工造价管理需要对建筑工程用碳纤维进行了表面改性处理,研究了碳纤维掺量和碳纤维长短对复合材料抗压强度和抗折强度的影响。结果表明,碳纤维与 SiO_(2)涂层改性碳纤维掺量对水泥基复合材料强度的影响趋势相同,即水泥基复合材料的抗折强度随着碳纤维掺量或者碳纤维长度增加逐渐增大,而抗压强度随碳纤维掺量增加先增大后减小,在碳纤维或 SiO_(2)涂层改性碳纤维掺量达到 0.6% 时取得抗压强度最大值。相同纤维掺量和相同纤维长度前提下,SiO_(2)涂层改性碳纤维对水泥基复合材料的改善效果优于未改性的碳纤维。涂层改性碳纤维和碳纤维增强水泥基复合材料的破坏机制都为纤维拔出破坏和断裂破坏,但是 SiO_(2)涂层改性碳纤维与基体的粘合力更强而造成拔出破坏更为显著。

碳纤维复合材料与碳纤维纸生产工艺

介绍了碳纤维、碳纤维纸及碳纤维复合材料的性能,用途及制造方法,着重探讨了碳纤维导电纸及作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的气体扩散层用高性能碳纤维纸的生产工艺。

碳短纤维改性剂在载重子午线轮胎胎面胶中的应用研究

研究碳短纤维以改性剂(主要成分为碳短纤维、表面改性剂和白炭黑)的形式在载重子午线轮胎胎面胶中的应用。结果表明:在载重子午线轮胎胎面胶中加入适量的碳短纤维改性剂,胶料门尼粘度增大,硫化特性变化不大;硫化胶的定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能提高,耐热老化性能下降,但变化不大。

活性炭纤维在有机废气治理中的应用研究

随着我国经济的快速发展,有关部门对于有机废气的处理也有了新的认识和新的治理目标。活性炭纤维由于具有吸附能力强、吸附量大、吸附脱附快的特性,被很好地应用在有机废气处理中。本文介绍了活性炭纤维的分类、制备工艺及结构性能,并分析了活性炭纤维在有机废气处理中的运用现状。

碳纤维增强塑料在п梁中的断裂特性分析

针对混凝土梁的断裂和п梁承载特性,分析了拉剪应力作用下,梁中翼型裂纹的成核、起裂、扩展和贯通模式,得到了复合应力条件下应力强度因子解析式。通过室内实验和数值实验表明,碳纤维增强塑料(CFRP)对梁的裂纹扩展具有明显的抑制作用,能减小梁的位移,调整梁的应力分布,增强梁的弹性模量和承载力,同时受荷梁的塑性区也得到了改善,且分布范围逐渐缩小,对混凝土加固工程具有有利影响,进而核验了CFRP加固混凝土梁的实用性。