硬質(zhì)相增強(qiáng)高碳鋼復(fù)合材料

碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料 (2)

碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料

碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

通過溶膠-凝膠法,采用含有機(jī)添加劑的正硅酸乙酯醇溶液,經(jīng)二次水解、縮聚、干燥和燒結(jié)在碳纖維表面形成均勻sio2涂層。該涂層改善了碳纖維與鎂合金基體的潤濕性,實(shí)現(xiàn)了低壓液相浸滲制備c/mg復(fù)合材料,并提高了復(fù)合材料的阻尼性能。

在過去的20年中,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料憑借其高強(qiáng)重比和良好的抗腐蝕性等獨(dú)特優(yōu)勢,逐漸獲得在實(shí)際土木工程應(yīng)用中的廣泛認(rèn)可。特別是對(duì)使用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在加固混凝土結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行了廣泛研究。最近,使用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料來加固現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)的方法引起了關(guān)注。文章首先對(duì)合理開發(fā)使用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料來加固鋼結(jié)構(gòu)的方法進(jìn)行討論。之后對(duì)現(xiàn)有的運(yùn)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固的鋼結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)行評(píng)論和闡述。評(píng)論涵蓋的論題包括鋼材表面粘合劑處理、粘合劑的挑選、纖維增強(qiáng)塑料和鋼材之間的粘結(jié)性能及其合適的建模、鋼梁抗彎加固、鋼結(jié)構(gòu)抗疲勞加固、薄壁鋼結(jié)構(gòu)的抗局部屈曲的加固、以及通過外部纖維增強(qiáng)塑料對(duì)中空管或混凝土填充鋼管進(jìn)行加固。文章最后對(duì)未來需進(jìn)一步研究的問題進(jìn)行了展望。

復(fù)合材料增強(qiáng)材料

混雜增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料是一種剛剛發(fā)展起來的新材料,它在各個(gè)領(lǐng)域已得到應(yīng)用。對(duì)混雜增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增強(qiáng)相預(yù)制塊從不同方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,對(duì)混雜增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料增強(qiáng)相預(yù)制塊制備工藝技術(shù)、粘結(jié)劑類別、烘干燒結(jié)工藝等研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,指出了預(yù)制塊制備中存在的問題,提出了今后的發(fā)展方向。

纖維增強(qiáng)改性聚合物復(fù)合材料

碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料

題目：碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料 抗氧化研究 學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 院（系）：材料科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)：無機(jī)非金屬材料工程 指導(dǎo)教師： 2013年05月22日 碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料抗氧化研究 （陝西科技大學(xué)710021） 摘要：碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料(cfrcmcs)具有良好的高溫力學(xué)性能和熱性 能，是航空航天領(lǐng)域非常理想的熱結(jié)構(gòu)材料．但cfrcmcs中的碳纖維極易 發(fā)生氧化，因此cfrcmcs的氧化防護(hù)問題一直是cfrcmcs研究的熱點(diǎn)。 文章對(duì)碳纖維改性、基體抗氧化技術(shù)、界面層抗氧化技術(shù)和表面涂層技術(shù)這四種 cfrcmcs的抗氧化技術(shù)及其原理進(jìn)行了評(píng)述，分析了各類抗氧化技術(shù)的特點(diǎn) 并對(duì)其發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望． 關(guān)鍵詞:碳纖維;陶瓷基復(fù)合材料;抗氧化涂層,氧化保護(hù) 1前言 碳纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料（ｃｆｒｃｍｃ

設(shè)計(jì)了通過電鍍鋅在碳纖維表面形成均勻的金屬鋅涂層,而后采用擠壓鑄造制備出zn涂層cf/mg復(fù)合材料,并對(duì)其界面結(jié)合情況及力學(xué)和熱膨脹性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,鋅涂層的引入,有效改善了復(fù)合材料的界面結(jié)合狀態(tài)。zn涂層cf/mg復(fù)合材料的彎曲彈性模量達(dá)到96.34gpa。在20～200℃內(nèi)平均熱膨脹系數(shù)為2.82×10-6℃-1,明顯低于無涂層cf/mg復(fù)合材料及純鎂。

一、建筑工程用碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用范圍及分類使用碳纖維材料加固結(jié)構(gòu)的主要目的,是提高建筑工程承載能力或改善其功能。目前,建筑工程中廣泛使用的碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)品具有多種形式,常用的碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)品主要有碳纖維布、碳纖維板、碳纖維條帶、碳纖維網(wǎng)格等,如圖1所示。在使用碳纖維材料加固結(jié)構(gòu)的過程中,可以根據(jù)加固部位不同、加固方式不同或需要的能力不同分別選用,

用具有超高強(qiáng)度、超高模量及超強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性的碳納米管與mg復(fù)合,得到的碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料,即使在cnts的添加量很少的情況下,只要其分散均勻,cnts/mg基復(fù)合材料的彈性模量、硬度、屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都得到大幅度提高。大部分采用液態(tài)成形方法制備的cnts/mg復(fù)合材料的伸長率也同步提高,有很大的發(fā)展?jié)摿?。從?fù)合體系的設(shè)計(jì),復(fù)合材料的制備、組織及性能等方面,介紹了有關(guān)碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究進(jìn)展。

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在制備、加工到裝配、服役過程中,由于熱膨脹不匹配等原因會(huì)導(dǎo)致材料內(nèi)部出現(xiàn)分層、裂紋等缺陷,這些缺陷往往使材料處于一定的應(yīng)力狀態(tài)。這些應(yīng)力狀態(tài)有些對(duì)結(jié)構(gòu)有益,而大多會(huì)使分層、裂紋等缺陷加劇進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的大幅下降,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中必須充分認(rèn)識(shí)有害的殘余應(yīng)力。精確快速地檢測復(fù)合材料所處的應(yīng)力狀態(tài),對(duì)于準(zhǔn)確評(píng)估結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和使用壽命至關(guān)重要。總結(jié)了有損和無損應(yīng)力檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀,并通過分析不同檢測方法的優(yōu)勢與不足,指出了今后碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料應(yīng)力檢測研究工作的發(fā)展趨勢。

研究碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料濕熱環(huán)境下的吸濕行為。通過試驗(yàn)測試復(fù)合材料在溫度t=71℃,相對(duì)濕度rh=85%環(huán)境下吸濕性能,獲取吸濕曲線。結(jié)果表明復(fù)合材料吸濕初始階段吸濕率和t1/2是呈線性增加的關(guān)系,吸濕擴(kuò)散系數(shù)d為3.13×10-3mm2/h,吸濕一定時(shí)間后吸濕速率逐漸減小,吸濕1008h左右后,達(dá)到吸濕平衡,平衡吸濕率mm為0.86%左右。結(jié)合吸濕fick定律,建立反映此復(fù)合材料吸濕行為的吸濕模型,能較準(zhǔn)確的預(yù)測此復(fù)合材料在該濕熱環(huán)境下任意時(shí)刻的吸濕量及預(yù)估達(dá)到特定吸濕量所需的時(shí)間。

短碳纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的發(fā)展 摘要：金屬鎂由于具有低密度和良好的阻尼減震性、導(dǎo)熱性以及電磁屏蔽性等特點(diǎn),在 航空航天、交通運(yùn)輸和電子工業(yè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,但由于純鎂的力學(xué)性能及耐腐 蝕性能較差,因此在工業(yè)上一般不直接使用純鎂作為結(jié)構(gòu)材料。 關(guān)鍵詞：化學(xué)鍍、短碳纖維、熱擠壓、美基復(fù)合材料、阻尼性能。 金屬鎂的工業(yè)應(yīng)用多采取以下兩種途徑來實(shí)現(xiàn):一是添加合金元素形成鎂合 金;二是加入增強(qiáng)體制備成鎂基復(fù)合材料;在鎂合金中引入不同功能增強(qiáng)體可顯 著地改善鎂基復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐磨性能、阻尼性能及耐高溫性能。碳纖 維由于具有高的比強(qiáng)度、比模量、耐高溫、耐疲勞、低膨脹和自潤滑等優(yōu)異的綜 合性能,使其成為一種非常理想的制備鎂基復(fù)合材料的增強(qiáng)體材料。但是,碳纖維 與金屬鎂之間的潤濕性較差,為此往往需要對(duì)碳纖維進(jìn)行表面處理,化學(xué)鍍鎳一 方面由于其與金屬鎂之間良好的潤濕

從碳纖維、樹脂基體、界面3個(gè)層次對(duì)碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料的界面研究進(jìn)行了綜述,重點(diǎn)介紹了碳纖維表面特性表征及改性方法、樹脂基體特性及改性方法和界面分析表征手段,由此提出了纖維/樹脂界面的研究路線,簡要分析了復(fù)合材料界面研究的前景與趨勢。為了實(shí)現(xiàn)纖維/樹脂界面的良好匹配,充分發(fā)揮碳纖維復(fù)合材料的性能優(yōu)勢,需完善界面表征手段、明確界面微觀性能與復(fù)合材料宏觀性能的關(guān)系、深化研究界面對(duì)復(fù)合材料濕熱性能及失效模式的影響等。

采用黏膠絲基碳布進(jìn)行了二維層板c/c復(fù)合材料研究。和pan基碳布進(jìn)行對(duì)比,分別從碳纖維微觀結(jié)構(gòu)、表面形貌、碳布物理性能、樹脂基復(fù)合材料炭化過程殘余熱應(yīng)力模擬、c/c復(fù)合材料力學(xué)和熱物理性能表征等方面進(jìn)行了對(duì)比分析和研究。結(jié)果表明,2200℃處理的黏膠絲基碳纖維是非石墨化結(jié)構(gòu);纖維橫斷面呈腰子形,碳布緯向紗彎曲。黏膠絲基碳纖維的密度僅1．39g/cm~3;拉伸模量很低,約50gpa。炭化過程研究表明,黏膠絲基碳纖維軸向具有持續(xù)的正的線膨脹行為,在炭化初期與酚醛樹脂的膨脹行為相一致;黏膠絲基碳布增強(qiáng)樹脂基材料在800℃的面內(nèi)自由熱應(yīng)變是pan基材料的1/8;模擬的炭化過程熱應(yīng)力是pan基材料的1/60。黏膠絲基c/c層板材料的層剪強(qiáng)度高于pan基c/c復(fù)合材料,達(dá)到16．2mpa;其拉伸強(qiáng)度為46．6mpa,彎曲強(qiáng)度高達(dá)95．5mpa,拉伸模量與彎曲模量基本一致,約10gpa。黏膠絲基c/c復(fù)合材料在800℃的熱導(dǎo)率是6．48w/(m·k),與pan基c/c復(fù)合材料非常接近;在800℃的線膨脹系數(shù)是2．18×10~(-6)/k,遠(yuǎn)高于pan基c/c復(fù)合材料的-0．387×10~(-6)/k?？傊?黏膠絲基碳纖維由于其表粗糙度大、碳布緯向紗彎曲、極低的拉伸模量、正的軸向線膨脹系數(shù),因而c/c復(fù)合材料層剪強(qiáng)度高,成型工藝中熱應(yīng)力低,較pan基碳纖維更適合于研制不分層的二維c/c復(fù)合材料。

本發(fā)明提供了一種改性碳纖維增強(qiáng)(pek-c)復(fù)合材料,pek-c復(fù)合材料由改性碳纖維與pek-c混合構(gòu)成。改性碳纖維增強(qiáng)pek-c復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:碳纖維的改性處理;一次干燥;高速混合;擠出造粒;二次干燥和注塑成型。pek-c具有耐高溫、自潤滑、良好的熱穩(wěn)定性、優(yōu)異的力學(xué)性能和加工性能等特點(diǎn),在許多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。未經(jīng)處理的

英國防護(hù)評(píng)估和研究機(jī)構(gòu)(dera)與航天金屬復(fù)合材料公司、倫敦imperial大學(xué)聯(lián)合研制了一種具有中等強(qiáng)度、高模量、低密度和高韌性的鋼基顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料。該材料在航天和航空工業(yè)中的控制聯(lián)動(dòng)裝置、汽車工業(yè)中的輔系材料、往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)部件中的應(yīng)用具有潛力。以前曾嘗試開發(fā)鋼基復(fù)合材料,但重點(diǎn)是放在耐磨性方面。目前開展的工作重點(diǎn)是開發(fā)具有強(qiáng)度高的作為高性能結(jié)構(gòu)件應(yīng)用的材料。

(4)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（frp）橋面板 鋼材銹蝕和混凝土劣化是影響鋼筋混凝土和鋼構(gòu)件耐久性的最主要問題，它 不僅影響著結(jié)構(gòu)的使用壽命，還會(huì)導(dǎo)致大量的安全隱患，甚至造成事故。由于橋 梁結(jié)構(gòu)長期暴露在自然環(huán)境中，加上近海地區(qū)的氯離子等原因，使得橋梁結(jié)構(gòu)的 銹蝕退化問題尤為突出。因此，橋面結(jié)構(gòu)的劣化一直是困擾公路橋梁的一個(gè)“頑 疾”。由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（frp）有很好的耐腐蝕性能，因此用frp制造橋 面體系被認(rèn)為是提高傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的一個(gè)發(fā)展方向。 frp橋面體系一般為全frp結(jié)構(gòu)或frp－混凝土疊合梁板，斷面形式多樣。 它與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土橋板相比具有明顯的優(yōu)勢：①在工廠中加工成型，重量很 輕，安裝速度快；②能夠抵抗除冰鹽、海水、空氣中氯離子的侵蝕，維護(hù)費(fèi)用低； ③恒載小，可減少支撐結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)負(fù)擔(dān)的荷載；④為彈性結(jié)構(gòu)，并且通常設(shè) 計(jì)截面尺寸由