碳纤维强度的复丝测试方法

随着我国碳纤维试生产规模的扩大以及应用研究的广泛开展,碳纤维强度的复丝测试方法,就显得十分重要。我所于74年曾建立了复丝测试方法,对连续预氧化间断碳化的复丝(未加捻、未上胶)样品进行了测定,结果表明复丝测试法较单丝测试法具有操作方便、计算简单、数据的迁移率小等优点,特别适用于检测大量试样的情况。根据工厂的特点,我们将原有的测试方法作了一些改动,用改动后的测试条件对日本东丽T—300碳纤维及我所试制的高强Ⅰ型碳纤维进行了大量的测试,结果较为满意。     

碳纤维表面化学气相沉积C＋SiC对抗氧化性能及强力的影响

本文通过自行研制化学气相沉积炉,在碳纤维表面沉积 C SiC 涂层,研究了未处理的碳纤维和有 C SiC 涂层的碳纤维抗氧化性能与单丝强力位的差异。实验结果表明:在碳纤维表面沉积 C SiC 涂层后,这种涂层的碳纤维的抗氧化性能与单丝强力值都大大优于未处理的碳纤维,同时,实验数据进一步验证了适度氧化可提高碳纤维的强度。     

复合材料界面的表征——单丝力学方法

本文评述了表征复合材料界面的各种单丝力学方法对于不同纤维/树脂复合材料体系的适用性。其中包括单丝拔出试验、单丝界面剪切和横向拉伸脱粘强度测定、单丝的临界长度测量、单丝界面剪切破坏能测量、微脱粘试验等方法。     

日本东丽公司碳纤维和石墨纤维的新进展

日本东丽公司1982年碳纤维生产能力达到1260吨/年。在提高产量的同时,东丽公司十分注意提高产品质量。以碳纤维T300为例,73年东丽公司提供的性能数据是抗拉强度>250公斤/毫米~2,断裂延伸率为0.9—1.2％;七十年代末抗拉强度提高到300—320公斤/毫米~2,断裂延伸率为1.3％;今年七月东丽公司来华进行技术座谈时提供数据,其抗拉强度又提高到340—360公斤/毫米~2,断裂延伸率为1.4—1.5％。除此以外又发展了高强碳纤维新品种T400,它的抗     

GB/T 3364中异形截面纤维当量直径计算方法的研究

GB/T 3364碳纤维直径和当量直径试验方法中,异形截面纤维当量直径的计算方法较为复杂.经过计算公式的数学推导,使得异形截面纤维当量直径的计算和测量步骤有了较大的简化,并通过实验验证了简化方法的有效性.     

碳纤维的结构与强度

引言 碳纤维的抗拉强度(σ_T)、杨氏谟量(E)和断裂伸长(ε)是度量其力学性能的三项主要指标。目前实验室提供碳纤维的模量已达到理论值的80％左右,工业产品也达到25-40％。然而,实验室提供碳纤维的σ_T仅为理论值的4-25％,工业品为2-13％,差距十分悬殊。应当指出,高模型碳纤维的模量高达8.16×10~6公斤/厘米~2(实验室数据),已超过石墨晶须的模量值(7.15×10民~6公斤/厘米~2),但是,高强型碳纤维的强度虽然可达     

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.     

碳纤维/凯夫拉纤维混合复合材料的性能

为了全面研究碳纤维/凯夫拉纤维混合复合材料的性能,日本东丽公司系统地对不同混合配比的复合材料的抗拉强度和模量、抗压强度和模量、抗弯强度和模量以及层间剪切强度进行了测定。碳纤维采用 T300-3000-50A,凯夫拉纤维采用 Kevlar49 T968-14200,采用8H 缎纹编织,经向与纬向每25毫米各有25束,     

碳纤维径向热膨胀系数的测量

在这篇短文中,我们将研究碳纤维径向热膨胀系数α_r的测量。由于碳纤维的直径太小,它的径向热膨胀系数用常规方法是无法测定的。 测量是用装有加热炉的透射电子显微镜Teslab 613完成的。炉子的温度用相应加热丝     

埋入式进气道流场的雷诺应力测量和频谱分析

本文给出了埋入式进气道内湍流流场的雷诺应力测量和频谱分析结果。在研究中利用“Ｘ”双斜丝探头测量了低速下埋入式进气道出口截面上六个雷诺应力分量沿径向和周向的分布,继而把两个单丝热线探头分别置于进气道的进、出口,通过ＣＦ－９２０频谱仪分析两个动态信号的自功率谱和互相关性质。结果表明埋入式进气道出口近壁区气流的雷诺应力呈明显的各向异性,其上游的气流脉动是按气流平均速率向下游传输的。     

碳纤维连续阳极氧化处理及其机理的研究

本文采用自制的阳极氧化处理设备,分别以NH_4HSO_4、NaClO、NaOH、HNO_3为电解质,对碳纤维进行了表面处理。实验结果表明:经过上述处理的碳纤维其环氧基复合材料的层间剪切强度(ILSS)均有较大提高,抗拉强度略有提高,耐冲击性能下降。本文还利用X—射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等现代分析手段对碳纤维经阳极氧化处理前后的表面元素及官能团种类、含量,碳纤维表面形貌、复合材料的断口形貌进行了分析和研究。     

短纤维增强热塑性树脂复合材料断裂机理研究

测定了两种短碳纤维(CF)增强热塑性树脂复合材料(CF/PPS和CF/PES-C)的抗拉强度(σ_y)、杨氏模量(E)反断裂韧性(K_(IC)等性能随碳纤维体积分数(0～40vol％)的变化。杨氏模量随CF含量增加而线性增加,Krenchel系数为0.05。σ_y和K_(IC)随CF增多而增大,在25vol％处出现峰值。根据裂纹钉扎模型,结合对负载-位移曲线及断口形貌,着重从界面结合力特征进行分析;计算得两种复合材料的等效裂纹张力分別为26kJ/m和2.1kJ/m。     

铸造碳纤维增强铝基复合材料

 用铸造法制备抗拉强度达800MPa的连续碳纤维增强铝基复合材料。将国产PAN 1碳纤维经SiC+Ni复合涂层处理后,以束状分布于铸模内,用调压铸造设备在0.75MPa的空气压力和4000Pa的真空度条件下,将铝合金液浸渗入铸模纤维内而获得C/Al复合材料。讨论了碳纤维复合涂层的作用和纤维的束状分布在浸渗动力学过程中的有利影响。     

制造碳纤维的新工艺——熔化纺丝法

美国BASF结构材料公司所属Celion碳纤维公司采用熔化纺丝法(Melt-Spinning Process)新工艺生产聚丙烯腈基的Celion碳纤维。该公司在世界上第一个采用这种新工艺以商业规模生产碳纤维。与传统的湿法溶液纺丝法(Wet Solution Process)相比,熔化纺丝法在技术上与经济上都有明显的优点,新工艺可以生产非圆形截面的碳纤维,具有极高的抗压强度和抗剪强度。     

“振动法”与单丝拉力机配套使用测碳纤维单丝抗拉强度

一、前言抗拉强度、弹性模量、断裂伸长是碳纤维主要性能的指标。就抗拉强度而言,本身分散性很大,通常变异系数(CV 值)在20—30%左右。再加上测试过程中使用的仪器设备,采用的测试手段等的不同,提供出的数据误差及分散性更大。如75年我所两个样品经与北化所对比测试,结果如下:     

赵稼祥 军用新材料专家

<正>首先请您谈谈我国碳纤维复合材料在工业领域的发展现状。赵稼祥:总体来说,目前我国复合材料的发展非常迅速。自1975年11月召开全国第一届碳纤维和复合材料大会(代号7511会)以来,我国碳纤维复合材料的发展遇到了许多困难和问题,也取得了很大进展与成     

碳-铝复合材料低应力破坏原因探讨

本文主要就碳-铝复合材料的纵向抗拉强度低于混合律估算值,纤维的增强作用不能充分发挥,发生低应力破坏的原因进行探讨。研究了M40/LD_2,T300/LD_2,上碳/LD_2等碳-铝复合材料经液氮深冷—150℃冷热循环处理和不同温度加热真空处理,产生不同程度的界面反应和界面状态所引起抗拉强度的变化。分析探讨碳-铝复合材料发生低应力破坏的原因。 试验结果表明碳-铝复合材料在制备过程中发生不同程度的界面反应,造成碳纤维损伤,生成界面反应层,使纤维与铝基体的界面结合增强。过强的界面结合使裂纹易于向碳纤维内部扩展,造成脆断。界面结合强弱对碳-铝复合材料的破坏过程和抗拉强度有重要影响,控制碳纤维与铝基体的界面结合是获得高性能碳-铝复合材料的关键。通过适当的处理改善界面结合状态可使M40/LD_2复合材料抗拉强度提高25～40％。     

原子氧辐照碳/酚醛复合材料的表面形貌及其演变机理研究

利用原子氧暴露地面模拟实验装置,分别对碳/酚醛复合材料、碳纤维和酚醛树脂进行了20h原子氧辐照,采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外衰减全反射(ATR-FTIR)以及X射线光电子能谱(XPS)技术分析了原子氧对碳/酚醛复合材料的侵蚀行为。结果表明,在原子氧环境中,酚醛树脂和碳纤维及碳/酚醛复合材料均发生质量损失,且碳/酚醛复合材料的质量损失率大于酚醛树脂与碳纤维之和。究其机理可知:复合材料中的孔隙和界面增大了原子氧的剥蚀面积,碳/酚醛树脂和碳纤维与原子氧的作用符合"掏蚀"模型,树脂表面出现孔洞,酚醛树脂中亚甲基和醚键易被原子氧氧化,碳纤维表面的上浆剂在原子氧环境中首先被剥蚀,而后裸露的碳纤维本体与原子氧作用导致纤维截面不再呈圆形,且尺寸减小,表面出现浅而宽的沟槽,最终纤维被氧化生成了大量的—O—CO和—CO基团。     

基于碳纤维复合材料的电容式燃油油位测量传感器

利用解析法和Ansys软件对基于碳纤维复合管材的电容式燃油油位测量传感器设计进行了计算和分析,给出了传感器的结构设计和中和电流法测量电路,实现了碳纤维复合材料在电容式油位测量中的应用。对传感器和测量系统的标定和稳定性、可靠性、高低温等试验,结果表明碳纤维复合管材电容式油位测量传感器在飞机燃油测量中的应用是可行的。     

多级低速压气机静子通道内流场测量

为了揭示多级低速压气机静子通道内部流场结构,深入了解引起静子总压损失的机理,提出了使用2种探针(2根4孔探针和6根不同长度的L型5孔探针)同时测量静子进口截面及静子通道内截面的方案,并以某4级低速轴流压气机的第3级静子为对象,开展了静子进、出口截面及通道内截面的流场测量。结果表明:在静子通道内的流场结构及涡的发展过程中,叶尖区域的角区分离不断发展是造成静子通道内总压损失的主要原因;验证了该测量方法在多级低速压气机静子通道内流场测量方面具有工程应用价值。