超声辅助热压制备Cf/Al复合板界面及性能研究

为了实现铝与碳纤维的无界面反应复合,以无涂层处理的碳纤维编织布和纯铝粉为原料,在低温下通过超声辅助加压复合法成功制备了碳纤维增强铝基复合板。利用OM、SEM、XRD和电子万能试验机等分析测试手段研究了热压温度对复合板的界面微观结构和力学性能的影响。结果表明:热压温度为600℃时,碳纤维与铝基体仍呈分离状态;当温度达到铝基体熔点660℃时,碳纤维出现明显灼烧,界面处出现脆性相Al4C3;而热压温度为接近熔点的640℃时,在超声的作用下,碳纤维与固态的铝基体能很好地浸润,界面处无脆性相Al4C3生成,界面的结合方式主要以溶解与润湿结合为主,部分区域为机械结合,复合板的界面结合性能和拉伸性能达到最高值,主要可以归结于载荷的传递作用和位错的强化作用。

质子交换膜燃料电池电极用气体扩散层材料

通过分析质子交换膜燃料电池(PEMFC)电极用气体扩散层的功能特点及性能要求,对几种常用于PEMFC电极中的气体扩散层材料,如碳纤维纸、碳纤维编织布、非织造布及炭黑纸等进行了评述,介绍了它们的基底制作工艺及后处理工艺,同时对几种典型的憎水处理方法作了简要的说明。针对各种气体扩散层材料存在的缺陷,指出研究开发具有高性能的气体扩散层材料将有利于改善PEMFC电极的综合性能。

铺层方向对碳纤维泡沫夹芯结构抗冲击性能的影响

随着航空技术的发展,普通复合材料的抗冲击性能一直无法符合要求,而泡沫夹芯结构试验件在抗冲击应用中具有不同的耗能机制,显示出更优的比刚度和比强度性能。采用落锤冲击的方式,对碳纤维泡沫夹芯结构试件(材料牌号:W-3021 FF/H60)的抗低速冲击性能进行了研究。利用超声C扫描对冲击破坏区域进行扫描,得到不同冲击能量、不同铺层顺序对碳纤维复合材料泡沫夹芯试件的冲击损伤情况影响。结果表明:夹芯结构损伤深度和损伤面直径会随冲击能量的增加而增加;在相同能量下,夹芯试件的碳纤维布排布层数越多,深度损伤程度越大,损伤面直径越小;在相同冲击条件下,铺层结构中增加了±45°铺层的比例,能够提高夹芯试验件的抗冲击性,非对称铺层会降低试件的抗冲击性。