碳纤维复合材料机械连接接头的设计

碳纤维复合材料是一种比较理想的材料,它的比强度和比刚度大,抗疲劳性能和减振性能好,摩擦系数小,耐高温,因此,近年来在航空、航天上的应用越来越广泛。碳纤维复合材料和金属材料一样,既可以铆接、螺接,又可以销接、胶接。我厂采用这     

碳纤维表面化学处理

碳纤维是一种具有优良性能的新型纤维。它不仅强度高、重量轻、弹性模量高而且具有耐高温、耐腐蚀、反射中子射线能力强等优点。碳纤维的出现是材料科学史上一个飞跃,它为工业生产和科学技术上的新工艺、新技术的建立提供了优异材料。三向编织的碳纤维复合材料比其它复合材料具有更突出的性能,因此已广泛地应用到航天、火箭导弹及电机工业等各个领域。     

碳纤维复合材料在国外航空工业上的应用

碳纤维是一种比较理想的材料。它的比强度和比刚度大(比强度是钢的8倍、铝的6倍、钛的5倍,比刚度是钢的5.5倍、铝的6倍);抗疲劳性能和减振性能好;磨擦系数小,耐高温;成形工艺好。因此,近年来,美、英、日、西德等航空界组织了专门机构研究这种材料,使之应用于航空工业。做法是先在老机种上选择一些能显著减轻重量、危险性小、研究费用少,或者即使有一定危险性但收益较大的零部件,从中总结设计、工艺、使用等方面的经验,然后再在新机中逐步推广。为了叙述方便,现把碳纤维复合材料在国外航空工业上的应用情况,归纳成如下几个方面简单地谈一谈。     

酚酞型聚芳醚砜导电复合材料的制备条件与其性能的关系

酚酞型聚芳醚砜是一种新型高性能工程塑料，由它与碳纤维和炭黑复合制成的导电复合材料具有优良的综合性能。本文研究了这种复合材料的制备加工工艺，如导电填料、共混方法，热处理等对其性能的影响以及材料的力学性能。     

碳纤维表面特征对碳/环氧复合材料界面性能影响研究

为了研究碳纤维表面特征与碳/环氧复合材料界面剪切强度的定量关系。采用扫描电子显微镜、比表面积分析仪、X射线光电子能谱仪对T800级碳纤维表面形貌、比表面积和表面化学特征进行了测试表征,并使用微珠脱粘法测试了复合材料的界面剪切强度（IFSS）。基于碳纤维比表面积测试结果,引入真实界面面积的概念,重点分析了界面面积和化学特征对IFSS的影响机理和规律。结果表明,不同表面状态的T800级碳纤维比表面积存在明显差异,两种除浆方法处理的碳纤维比表面积相差25.4%。消除界面面积影响的真实界面剪切强度（IFSS’）与碳纤维表面氧碳比呈现出较好的线性相关性,R2达到了0.94。反映出提高碳纤维比表面积和表面氧碳比是改善复合材料界面性能的有效手段。同时,也为定量研究碳纤维表面物理和化学特征对复合材料界面性能的影响提供了一种新的分析思路。     

碳纤维表面特征对碳/环氧复合材料界面性能的影响

为了研究碳纤维表面特征与碳/环氧复合材料界面剪切强度的定量关系。采用扫描电子显微镜、比表面积分析仪、X射线光电子能谱仪对T800级碳纤维表面形貌、比表面积和表面化学特征进行了测试表征,并使用微珠脱粘法测试了复合材料的界面剪切强度(IFSS)。基于碳纤维比表面积测试结果,引入真实界面面积的概念,重点分析了界面面积和化学特征对IFSS的影响机理和规律。结果表明,不同表面状态的T800级碳纤维比表面积存在明显差异,两种除浆工艺处理的碳纤维比表面积相差25.4%。消除界面面积影响的真实界面剪切强度(IFSS’)与碳纤维表面氧碳比呈现出较好的线性相关性,R2达到了0.94。反映出提高碳纤维比表面积和表面氧碳比是改善复合材料界面性能的有效手段;同时,也为定量研究碳纤维表面物理和化学特征对复合材料界面性能的影响提供了一种新的分析思路。     

新型碳纤维点阵复合材料技术研究

为了制备新型轻质高强材料,研究了满足拉伸主导型设计和临界细长比限制的点阵材料构形特征.针对碳纤维复合材料特点,开发了三维穿插编织工艺,在此基础上设计制备了碳纤维点阵复合夹层梁结构.对比蜂窝和碳泡沫材料分析点阵夹层结构的基本力学性能.研究表明点阵夹层结构具备整体成型、不发生层间脱胶破坏、比刚度和比强度高等优点,是一种很有前景的新型航空航天材料.     

异形截面碳纤维及其对复合材料力学性能的影响

介绍一种异形截面碳纤维,并对其环氧复合材料的力学性能进行研究.对该碳纤维表面特性和本体结构及碳纤维/环氧复合材料的常规力学性能、破坏模式和纤维堆砌方式进行初步分析,并与T300碳纤维及其环氧复合材料进行比较.结果表明,与T300相比该异形截面碳纤维的截面为"腰"形,表面光滑,化学活性差,石墨化程度低,但其比表面积大,对液体的浸润性能好;异形截面碳纤维/环氧复合材料的力学性能达到或者接近T300环氧复合材料;异形截面碳纤维与树脂基体的界面结合较弱,纤维在材料中的分布均匀性差.     

用动态介电分析技术监控复合材料的固化过程

以高模量碳纤维为增强体的复合材料具有较钢、铝、钛合金高得多的比强度,比模量和耐疲劳性能,对于减轻飞机的结构重量来说,这是一种很有发展前途的飞机结构材料。据专家们推测,到本世纪末,作为高性能战斗机结构用的复合材料,将从目前的百分之几上升到百分之五十左右。     

高温加热法制作石墨纤维的工艺研究

一、引言虽早在本世纪初,已有人注意到采用将碳质纤维加热到2300℃以上高温处理的方法来获得石墨纤维,但对于具有比较高的机械性能的石墨纤维材料的研制,还是六十年代初的事。石墨纤维具有比碳纤维更高的弹性模量,因此它作为一种优越的补强材料,与碳纤维差不多是同时在迅速发展,并于七十年代初实现了工业化。     

纤维状态对碳-环氧复合材料性能的影响

碳纤维具有质地柔软、热稳定性好、耐腐蚀、尺寸稳定性好、比强度、比刚度高等优良特性,因而它是宇航飞行器应用的最有希望的工程材料之一。 我们可以用选择增强材料的品种(即纤维种类)和铺层方向来满足结构材料的设计要求。由于影响碳-环氧复合材料性能的因素很多,本文只对在固定基体成份为环氧648+BF_3·MEA情况下的纤维状态对碳-环氧复合材料性能的影响进行讨论。以便对碳-环氧复合材料进行进一步的研究和应用。     

催化法碳纤维的化学成分分析

催化法碳纤维是将聚丙烯腈均聚或共聚纤维经过路易士酸(例如四氯化锡)处理成耐焰纤维,再经过空气氧化后,进行碳化所得到的一种碳纤维材料。催化法碳纤维具有工艺周期短,碳纤维收率高,抗拉和抗折强度较高的特点。同时电子显微镜的观测也显示出它具有规整的微观结构。但是它也存在着含有催化剂残留的杂质和纤维相对含碳率低的缺点。为此必须将这种碳纤维的非碳元素及其存在状态作一详细的分析。     

研制碳布、石墨布的初步考查

一、前言随着宇航及其它尖端技术的飞速发展,迫切希望采用高比强、高比刚的纤维及其织物增强塑料、碳、金属、陶瓷和橡胶等基体材料,制成性能良好,用途广泛的复合材料,以满足苛刻条件下,对结构材料和耐烧蚀材料日益增长的需求。众所周知,碳纤维不足之处是其脆性,各向异性和抗氧化性能差等等,利用它纤细     

碳纳米管-碳纤维多尺度增强体研究进展

连续碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天领域是一种关键的结构材料,将性能优异的纳米材料引入复合材料中将有可能提高材料的机械性能.文章介绍了化学气相沉积、化学接枝、电泳沉积等技术在制备碳纳米管-碳纤维多尺度增强体方面的研究进展,并阐述了碳纳米管的引入对复合材料界面性能的影响,提出电泳沉积作为一种经济、有效的技术而具有规模化生产的工业潜力.     

碳纤维热重分析

前言碳纤维或石墨纤维材料是近年来研制成功的一种新型材料。由于它具有高的机械强度、高的有效烧蚀热、高刚性、低比重、耐高温等特性,所以用它制造的各种复合材料广泛地用于导弹、火箭和飞机的重要结构和烧蚀部件。因此,对碳纤维材料进行热重     

碳纤维浅说

在某厂自行设计的一种产品上,有一块黑色的蒙皮,它如同金属那样坚硬而又不是金属;如同玻璃钢那样耐腐蚀而又不是玻璃钢。那么,它究竟是一种什么材料呢?原来是碳纤维复合材料。这种材料是某厂工人、技术人员和六二五所的同志共同努力研制成功的。     

碳纤维的X射线显微结构分析

前言碳纤维是六十年代以来发展起来的一种新型材料,具有高比强、高比模、耐高温、耐腐蚀、耐辐射、能导电、高温绝热性好、反射中子能力强等优点。它可以和金属、陶瓷或塑料复合成各种性能的复合材料。在航天、航空、导弹、原子、化工、机械等领域得到日益广泛的应用。碳纤维是由纤维状的有机聚合物(聚丙烯腈、粘胶或沥青)经预氧化、碳化、石墨化制成。由于热处理温度的不同,又分为石墨纤维(2500℃以上)和一般碳纤维(2500     

大型碳纤维复合材料壁板轮廓数控铣削工艺技术

碳纤维复合材料(CFRP)是以碳或者石墨纤维为增强体的树脂基复合材料,具有比强度高、比刚度大、可设计性强及良好的抗疲劳损伤性能和耐腐蚀性能的优点.碳纤维复合材料与钢材相比其质量减轻75％,而强度却提高4倍,其卓越的性能带来了其在航空航天领域的大量应用.碳纤维增强复合材料在大型民机机体结构上的大量应用已经是现代大型民机的显著特点之一,复合材料用量占机体结构重量的百分比从空客A380的22％(另有GLARE材料占3％)到波音787的50％,再到空客A350XWB的53％,这标志着复合材料已成为现代大型民机首要结构材料,结束了以铝合金为主的机体结构选材时代.     

飞机装配自动制孔刀具技术研究

碳纤维复合材料与金属材料构成的性能差异的叠层构件在飞机机翼和尾舵中应用广泛,叠层构件装配过程中需要大量的铆接或螺接孔。在这些航空产品装配制孔中,最佳的工艺是在碳纤维复合材料和金属材料叠层构件上同时加工出所需要的铆接或螺接孔,这是确保叠层材料构件产品连接强度、刚度和安全性的主要手段。然而由于碳纤维复合材料层间结构特点和2种材料性能的巨大差异,制孔质量难以保证并且刀具磨损剧烈。特别是随着飞机自动制孔技术的发展,其关键技术之一就是要求在装配过程中采用一道工序同时高效加工碳纤维复合材料和钛合金以及铝合金等完全不同性质的材料。     

碳纤维增强树脂基摩擦材料摩擦磨损性能

为提高树脂基摩擦材料摩擦因数稳定性,改善其抗热衰退性能。以碳纤维作为增强纤维,采用热压成型工艺制备碳纤维增强树脂基摩擦材料;用XD-MSM型定速摩擦试验机测定摩擦磨损性能,研究了不同含量碳纤维增强对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响;利用VK-X200三维激光扫描显微镜观察了摩擦材料磨损后表面的微观形貌并探讨其磨损机理。结果表明,碳纤维增强树脂基摩擦材料的硬度、压缩强度和剪切强度均得到提高,并随碳纤维含量的增加而逐渐增大;碳纤维增强作用提高了树脂基摩擦材料的耐磨性和摩擦因数的稳定性,改变了树脂基摩擦材料的摩擦磨损形式;碳纤维含量为4wt%的增强树脂基摩擦材料摩擦因数稳定性较高,抗热衰退性能较好,磨损机制主要为疲劳磨损。