竹纤维增强复合材料健身器材受力结构拉伸破坏行为研究

碳纤维、玻璃纤维复合材料等虽然具备极为优异的性能,但在生产、使用、废弃物处理环节却普遍存在一定的污染问题。为解决这一问题,以竹纤维这一天然纤维制备了一种增强复合材料,并以某型号健身器材的受力结构为例,对竹纤维增强复合材料的拉伸破坏行为进行分析。结果表明:材料离散单元尺寸、纤维体积百分含量、纤维强度分布等因素均会对竹纤维增强复合材料健身器材受力结构拉伸破坏行为造成影响,但影响程度和规律存在差异。

碳纤维复合材料在化工塔内件上的应用

随着国内新能源汽车产业的迅速崛起,用于电池电解液的碳酸二甲酯(DMC)需求强劲。采用甲醇气相氧化羰基化法生产碳酸二甲酯(DMC)的核心设备是脱轻塔,因其内部介质含有氯化氢(HCL)气体,导致原有钛材塔内件腐蚀严重,塔内件使用寿命短,严重影响碳酸二甲酯(DMC)装置的正常运行。通过采用碳纤维复合材料塔内件进行替换,设备的使用寿命大大延长,检修周期延长,应用效果良好,非常值得推广。本文阐述了碳纤维复合材料在脱轻塔内的使用情况,探讨了碳纤维复合材料塔内件的优缺点,对比了不同材料塔内件的耐腐蚀性能和成本,最后结合碳纤维复合材料产品的特点,对碳纤维复合材料在化工领域的应用进行了展望。

碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的研究及应用

随着新材料和成型工艺的不断发展,现代装备制造领域正朝着高强度、轻量化方向迈进。碳纤维增强聚醚醚酮[CarbonFiber/Poly(Ether-Ether-Ketone),CF/PEEK]复合材料,因其绝缘性好、耐腐蚀性强、力学性能优异的特点,在航空、医用等领域备受关注,促使其制备工艺及性能研究取得了飞速发展。文章主要阐述近年来CF/PEEK复合材料的研究进展,并总结其在航空领域中的应用。

热固性碳纤维复合材料回收技术及再利用研究进展

碳纤维复合材料具有质量轻、比强度和比模量高、耐腐蚀、抗冲击等优点,市场规模近几年不断扩大,拥有良好的应用前景。目前国内市场以热塑性碳纤维复合材料为主,其回收再利用较为困难,碳纤维废弃物不但会造成资源浪费,同时也给生态环境带来巨大压力。文中介绍机械回收法、化学回收法、热解法3类热固性碳纤维复合材料回收工艺研究进展,同时也分别介绍所回收热固性复合材料在汽车、建筑、航天航空、增材制造领域的应用情况,并对碳纤维复合材料回收行业发展进行展望。

碳纤维耐高温型上浆剂的研究进展

上浆是碳纤维及其复合材料开发与应用中必不可少的关键技术之一。随着先进聚合物基碳纤维复合材料的开发与应用,碳纤维上浆剂耐高温性能不足的问题日益凸显。本文综述了近年来碳纤维耐高温型上浆剂的研究进展,重点阐述了其水性化改性方法,并对各类上浆剂的表面性能、耐高温性能以及对复合材料力学性能的影响进行了分析。从产业化应用的角度,提出了碳纤维上浆剂不仅要对水溶性和耐热性等热点性能以及原材料与制备方法进行研究,更应当注重对碳纤维上浆剂整体应用性能的研究,如上浆剂乳液的稳定性、润湿性、粒径分布,上浆后碳纤维及复合材料的表界面性能和整体力学性能等。

碳纤维复合材料在汽车领域中的应用

为了减轻汽车的整体质量,在汽车制造中可采用碳纤维复合材料替代传统金属材料。该材料具有优异的性能,可有效提高汽车的减震能力以及其他性能指标,成为汽车轻量化的理想材料。本文阐述了碳纤维复合材料的基本性能与特征及其在汽车上的应用。

低成本碳纤维的研究进展与应用

碳纤维具有优异的力学性能,因此碳纤维及其复合材料在越来越多的行业中得到应用。然而,受限于碳纤维较高的制造成本,限制了碳纤维在风电、汽车、建筑增强材料等领域的规模化应用。近年来,世界多国对低成本碳纤维的研究付出了很多努力。碳纤维原丝制造成本是影响碳纤维制造成本的主要因素,这是目前低成本碳纤维的主要研究方向。综述了采用降低碳纤维原丝制造成本,进而降低碳纤维制造成本相关技术的研究进展,并对低成本碳纤维的应用领域现状进行了总结。

碳/碳复合材料的发展及应用研究

碳/碳复合材料作为新型结构材料具有优异的力学性能、低热膨胀系数、耐热冲击以及耐烧蚀等优异性能,在较宽的温域范围内拥有较好的抗蠕变性能和较高的强度保留率,是新材料领域重点研究和开发的一类战略性高技术材料。本文阐述了碳/碳复合材料的优势以及综述了碳/碳复合材料的发展阶段,重点针对航空航天、光伏产业、汽车、半导体、工业领域以及生物医学等领域进行应用探索,本文认为碳/碳复合材料正从过去的双元复合逐步向多元复合的方向发展,未来碳/碳复合材料会向多功能复合材料方向发展,其应用领域也将更加广泛。

碳纤维复合材料地铁车顶研制及应用

针对某地铁碳纤维复合材料车顶部件,采用设计—仿真—试验—制造—检测验证的复合材料正向开发方法,开展了材料级、典型试件级测试验证,研究了碳纤维复合材料车顶用材料、结构与实际工况要求的匹配性;通过随炉样件测试比较,得到了不同批次碳纤维复合材料车顶相应性能及离散系数数据,得出碳纤维复合材料地铁车顶成型制造工艺稳定且适用于批量制作;经内部质量检测证明,研发的碳纤维复合材料车顶部件满足内部质量要求,相较金属材料车顶部件可实现轻量化,对后续碳纤维复合材料地铁部件的小批量稳定生产具有一定指导意义。

汽车轻量化的碳纤维复合材料应用分析

作为一种新型高性能材料,碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有密度小、强度大、刚度高等优点,广泛应用于航空、航天、交通、建筑等领域。然而,由于其生产成本较高且回收利用难度较大,因此如何降低其制造成本成为当前研究热点之一。针对这一问题,许多学者提出了将碳纤维复合材料应用于汽车工业中的方案。与传统钢材料相比,碳纤维复合材料重量更轻,可以有效减少车辆自重,提高燃油效率并降低排放量;同时,碳纤维复合材料还具备优异的耐腐蚀性和耐高温性,能够满足汽车长期使用过程中的各种需求。因此,采用碳纤维复合材料代替部分金属材料是实现汽车轻量化最具潜力的途径之一。

碳纤维复合材料在家具设计中的应用

碳纤维复合材料由于具有轻质高强的特性,融合应用在家具设计中,为家具设计的创意展示及其设计水平提升提供了十分有利的材料支撑,是当前相关领域中研究和关注的重要发展趋势。本文在对碳纤维复合材料的性能特征分析基础上,探讨了碳纤维复合材料在家具设计中的应用优势,并对其具体应用的典型实例进行分析,以供家具创新设计参考。

对位芳纶及其复合材料发展思考

对位芳纶是高性能纤维的重要品种,已广泛应用于宇宙探索、航空航天、国防军工、电子通讯、民用建筑等领域。本文根据对位芳纶发展及应用的最新情况,详细介绍了对位芳纶的种类、性能、应用以及发展概况,并结合多年的对位芳纶研发及产业化经验,分析探讨了我国现有对位芳纶及其复合材料产业化发展方面存在的问题,据此提出对位芳纶及其复合材料今后的发展方向和研究重点。最后从科学发展观和低碳经济的角度,指出我国对位芳纶及其复合材料产业化发展的必要性和紧迫性。

复合材料用高性能炭纤维的发展和应用

介绍了复合材料用炭纤维的发展 ,包括炭纤维进入高速发展的新时期 ;大力发展大丝束炭纤维 ;T- 70 0 S将取代 T- 30 0成为最主要的炭纤维品种 ;大幅度降低炭纤维价格 ;扩大开辟新的应用范围。指出国内炭纤维的问题 ,提出了我国炭纤维发展的建议。

碳纤维增强铜基复合材料的最新研究进展和应用

碳纤维增强铜基复合材料是一种极具发展前途的金属基复合材料。介绍了碳纤维增强铜基复合材料的制备工艺,总结概述了目前短碳纤维增强铜基复合材料的物理力学性能研究进展及其在航空航天、汽车、电子方面的应用现状和前景。探讨分析了碳纤维增强铜基复合材料的研究开发趋向,对碳纤维增强铜基复合材料的研究开发和实际应用具有一定的指导意义。

碳纤维的发展及其应用现状

碳纤维以其优异的综合性能成为当今世界材料学科研究的重点。研究表明:碳纤维的抗拉强度>3500MPa,抗拉模量>230GPa,密度仅1.76～1.94g/cm,具有优异的力学性能和综合特性;日本东丽公司代表当今世界碳纤维生产的先进水平,并与其他2家日本公司对碳纤维形成了垄断,我国的碳纤维尚处于较低研发水平;碳纤维已在航空、航天、军事、体育、土建、工业、交通、能源、电子等领域和行业得到广泛应用;碳纤维是一种可以形成庞大产业带的基础产品。

3种高性能纤维材料的研究进展

重点围绕国内外高性能纤维的发展水平及其在复合材料中的主要用途,介绍了目前广泛应用于树脂基复合材料的3种高性能纤维———碳纤维、芳纶及超高相对分子质量聚乙烯纤维,分析对比了这3种高性能纤维的国内外最新研究进展,并对今后的应用前景提出了展望。

碳纤维复合材料抽油杆应用技术进展

碳纤维复合材料抽油杆是近几年来兴起的一种新型柔性抽油杆,具有轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳及结构功能一体化等优异性能,成为解决传统抽油杆失效问题很有发展前途的重要方法之一。文章综述了碳纤维复合材料抽油杆的性能、应用技术及其进展情况,简要叙述了前期应用失效的原因。文章认为,碳纤维复合材料抽油杆配套设备开发与应用属于一项系统工程,重点应放在作业车和配套采油工艺的研究上,应用技术开发是制约碳纤维复合材料抽油杆大规模推广的亟待解决的问题。

碳纤维的发展、问题与对策

本文介绍了国外碳纤维的发展 ,指出国内碳纤维的问题 ,提出了我国碳纤维发展的建议。

高性能聚丙烯腈基碳纤维工程化研制及应用进展

概述了西安康本材料公司高性能聚丙烯腈(PAN)基碳纤维工程化研制及应用进展情况。结果表明:在碳纤维方面,该公司在国产碳纤维原丝制造技术及碳纤维韧性提高方面都具有专有技术和独到之处;碳纤维主要性能指标达到了T300级水平,实现了1k和3k军工用小丝束碳纤维的连续稳定化生产和批量供货。在碳纤维复合材料应用方面,采用该公司碳纤维研制的碳/碳复合材料喉衬和碳纤维/酚醛树脂基扩张段,已成功地通过了固体火箭发动机(SRM)热试车试验考核,奠定了耐烧蚀材料方面的军工应用基础。目前3k碳纤维抗拉强度已达到4 500 MPa以上,实现了T400级的技术突破,正在以SRM壳体结构复合材料应用为目标,进行T700级高性能6k和12k碳纤维的攻关研制及应用试验。

硅溶胶强化辅助制备C纤维增韧氧化铝结合莫来石陶瓷基复合材料

通过氧化铝先驱体溶液循环浸渍热解结合硅溶胶浸渗强化的方法制备了三维C纤维预制体增韧的氧化铝结合莫来石陶瓷基复合材料 ,研究了氧化铝浸渗工艺对试样增重率、气孔率以及热处理温度对试样内气孔尺寸和分布的影响 ,分析了复合材料物相、微结构以及复合材料的力学性能。结果表明 ,硝酸铝饱和溶液浸渗纤维预制体并热解后试样的增重率和开气孔率呈类似抛物线曲线 ;由于硝酸铝分解生成氧化铝的煅烧温度不同 ,氧化铝晶态及物理特性不同 ,试样内气孔尺寸和分布差别较大 ;选择经过 115 0℃预处理的试样进行硅溶胶浸渗 ,然后 14 0 0℃处理 2h ,氧化硅与氧化铝完全反应生成莫来石 ,获得了较为致密的复合材料 ,室温三点弯曲强度和断裂应变分别为 180MPa和 2 .2 %。