碳纤维及无机纤维

20033222无机纤维Bur飞sell A.R.…;Surfaee Charaeteristies of Fibersand Textiles,2001,p.161(英)无机纤维上要作为复合材料的增强纤维。控制增强纤维的表面可获得好的义合效果。无机纤维一玻璃纤维的表面特性,硼纤维和碳化硅纤维作为增强材料布于基质中,丙烯精基碳纤维、沥青基碳纤维,氧化硅铝纤维,包括氧化硅铝纤维,脂族氧化铝纤维,碳化硅纤维,包括Niealon纤维的NL一2000型系列,Tyranno Lox一M纤维,超Niea一on和Tyranno LOE一X纤维,碳化硅氮基纤维,包括氧化氮碳化硅纤维,氮化硅纤维,碳化硅硼(氮化硅硼)纤维,单品长丝及其须品。…     

铝基超疏水表面的制备及其耐蚀性

对铝基进行恒电流阳极氧化后,采用正辛基三乙氧基硅烷化学改性,制得超疏水膜。采用接触角测试仪、扫描电镜、红外光谱仪、电化学工作站等,研究了所得超疏水膜的静态接触角、表面形貌、结构及耐蚀性。结果表明,经阳极氧化后,铝基构建了粗糙的微纳米结构,再硅烷化处理后,铝基表面的疏水性增强,静态接触角大于150°。超疏水膜使铝在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的自腐蚀电位正移0.11V,腐蚀电流密度降低4个数量级,有效地提高了铝的耐蚀性。     

纤维增强陶瓷的研究

本文研究了制备增强复合材料(纤维增强陶瓷)的可行性,采用聚苯酚——甲醛或聚乙烯醇作为增塑剂,以碳纤维和莫来石纤维为增强材料,利用不同种类的氧化铝陶瓷作为基体材料。检测数据表明,增强复合材料能获得许多优良的性能,如:热震性能好、耐化学腐蚀性能好和机械强度大等。同时,以工业氧化铝粉末作为基体材料的增强复合材料(纤维增强陶瓷)的密度比以纯氧化铝粉末作为基体材料的增强复合材料(纤维增强陶瓷)的密度略低一些。事实上,增强复合材料(纤维增强陶瓷)的密度主要是由所采用的增塑剂的数量和种类决定的,增加纤维材料的添加量,反而会减小增强复合材料(纤维增强陶瓷)的密度,同时纤维的种类及其添加量又严重地影响增强复合材料(纤维增强陶瓷)的收缩率。     

PA66/GF微复合材料的制备与界面性能

采用不同涂层含量的玻璃纤维(GF)制备了GF增强尼龙(PA)66(PA66/GF)微复合材料.对不同涂层含量的纤维表面形貌分别进行了扫描电子显微分析和原子力显微分析,研究了涂层含量、纤维表面形貌与微复合材料界面剪切强度(IFSS)之间的关系.结果表明,当涂层质量分数为0.131%时,纤维宏观表面均一,微观区域表面粗糙,微复合材料的IFSS最大.在较低温度下,提高温度及水溶液的存在会破坏GF与树脂基体之间的结合;在较高温度下,随着老化时间的增长,GF涂层发生分解,破坏了涂层的结构,使得纤维与树脂基体结合变差,导致IFSS迅速降低.     

氮化钛强化铝合金基体的粉末冶金制备与性质

为研究TiN/Al基复合材料的组织，以纯铝为基体，使用真空钼丝热压炉通过粉末冶金法制备了TiN增强铝基复合材料，研究了Ti N增强铝基复合材料的微观组织及组织随氮化钛含量的变化规律，并通过硬度和拉伸实验来分析复合材料的力学性能。利用X射线衍射仪（XRD）对烧结试样进行定性分析，采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）分别表征TiN/Al基复合材料的微观形貌和微区成分。结果表明：以Al和TiN粉末为原料可以制备TiN/Al基复合材料块体。当保温时间为1 h、烧结温度610℃、氮化钛量为20%时可制备出增强效果较高的TiN/Al基复合材料；与加入其他含量的增强相TiN的复合材料相比，氮化钛量为20%时的硬度较高，维氏硬度值为76.3 HV。     

微/纳米氧化铝/环氧树脂复合材料耐局部放电腐蚀能力的研究

为研究微、纳米氧化铝无机颗粒对环氧树脂耐局部放电腐蚀能力的影响,制备出了不同含量微/纳米氧化铝/环氧树脂复合材料。通过针板电极进行局部放电实验,观察样品表面的腐蚀深度,研究了微、纳米氧化铝无机颗粒对环氧树脂耐局部放电腐蚀能力的影响。结果表明,微/纳米氧化铝均提高了环氧树脂的耐局部放电腐蚀能力,纳米氧化铝的提升效果优于微米氧化铝。当纳米氧化铝颗粒含量增加时,复合材料的耐局部放电腐蚀能力逐渐增强;当微米氧化铝颗粒增加时,复合材料的耐局部放电腐蚀能力呈现先上升后下降的趋势。当微米氧化铝颗粒的质量分数达到40%时,微米氧化铝耐局部放电能力达到最大。     

PAN基高模碳纤维阳极氧化的表面处理

采用阳极氧化法对PAN基高模碳纤维进行连续表面处理,重点研究了氧化电流密度对碳纤维宏观力学性能、表面形貌、表面酸性官能团以及碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)层间剪切强度(ILSS)的影响。结果表明,电流密度对纤维力学性能、表面形貌影响不大;氧化后纤维表面总的酸性官能团显著提高,最大增幅达13倍左右;适当的处理条件可使CFRP的ILSS从28.4 MPa提高到80 MPa以上。     

GFRP层合板在湿热环境和碱性腐蚀介质中的老化行为

研究了玻璃纤维增强环氧乙烯基酯树脂基复合材料(GFRP层合板)在湿热和碱性腐蚀介质中的老化行为,测试了不同老化时间后材料的吸湿率和抗弯强度,通过扫描电子显微镜观察了复合材料的表面、纤维和弯曲断口形貌在不同老化时间下的变化,并且通过红外光谱和热重分析仪分析了复合材料在介质老化中的化学变化和初始分解温度的变化。结果表明:在湿热环境和碱性腐蚀介质中,复合材料吸湿率均随老化时间延长而增大,纤维/基体界面结合紧密度随吸湿率的增加而下降,碱溶液下的吸湿率高于湿热条件下的吸湿率;树脂基体的水解、玻璃纤维的腐蚀降解、纤维/基体脱黏、树脂大分子链间结合力的破坏和树脂交联密度的降低是材料性能下降的主要原因。     

碳纤维增强树脂基复合材料性能的研究

以不同含量的二乙烯三胺(DETA)固化的环氧树脂为基体,制备了碳纤维增强树脂基复合材料。通过扫描电镜和红外光谱分析了T-300型碳纤维表面形貌和基团组成。通过拉伸实验、冲击实验对复合材料的力学性能进行了表征;通过紫外老化实验对复合材料的耐候性进行了表征;通过扫描电镜和热重分析对复合材料的断面形貌和耐热性进行了表征。结果表明:碳纤维增强树脂基复合材料具有良好的耐候性、力学性能、而且还具有质量轻、高比强度等一系列优异的性能。     

氧化铝纤维的生产和应用

0前言氧化铝纤维是一种新型无机材料。该产品具有优异的高温力学性能、好的抗化学侵蚀能力、低的导热率等特点。利用其上述优点,可应用于铝基复合材料增强剂、隔热隔音材料等领域。氧化铝纤维与碳纤维、碳化硅纤维等非氧化物纤维相比,氧化铝纤维不仅具有高强度、高模量、耐高温等优良性能,而且还有很好的高温抗氧化性、耐腐蚀性和电绝缘性。氧化铝纤维是当今国内外最新型的超轻质高温耐火纤维,是整个Al2O3-SiO2系陶瓷纤维中的一种,使用温度在1500～1600℃,高出玻璃态纤维200～300℃。利用氧化铝纤维增强的铝基复合材料活塞具有高强度和耐…     

莫来石纤维含量对氧化铝基陶瓷复合材料性能的影响

本课题选用氧化铝粉和多晶莫来石纤维为主要原料,添加1wt%的TiO2和3wt%的CMS(CaO、MgO、SiO2混合物)助熔剂,用电磁振荡搅拌器混料与球磨机混料相结合的方式进行混料,采用单向加压方式成形,使用传统的无压烧结技术制备出了莫来石纤维增强增韧氧化铝陶瓷基复合材料,并对复合材料的性能进行测试.研究发现:复合材料的弯曲强度随纤维含量的增加先增大后降低,纤维含量为15wt%时,复合材料的弯曲强度最高,达504.52MPa,是普通氧化铝陶瓷的1.7倍;复合材料的断裂韧性随着纤维含量的增加先增加后降低,莫来石纤维含量为15wt%时,复合材料的断裂韧性最大达到4.46MPa·ml/2,是普通氧化铝陶瓷的1.6倍;复合材料的抗热震性能随纤维含量的增加而提高.当烧结温度为1450℃,纤维含量为15wt%时,MFTACC的综合性能较好.     

搅拌法制备C／AI复合材料的界面问题

在碳纤维表面镀上一层金属铜镀层,用硼酸对其进行防氧化处理,采用机械搅拌法制取C／Al复合材料。利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等手段对液态机械搅拌法制备的碳纤维增强铝基复合材料的界面微观结构进行了分析,结果表明,碳纤维表面镀铜,既可有效解决碳纤维与铝的润湿性问题,又可有效地阻挡碳纤维与铝的过度化学反应。硼酸作为保护剂,有效地解决了高温复合时镀铜层的氧化难题。Cu／Al界面生成大量的CuAl2金属间化合物,C-Cu／Al界面为混合界面：C／Cu界面和C／Al界面。     

改性玄武岩纤维对Al基复合材料耐磨性的影响

为研究玄武岩纤维(BF)对Al基复合材料耐磨性的影响,通过化学镀铜对BF进行表面改性,利用粉末冶金法制备了不同BF含量的Al基复合材料,研究了耐磨性随BF含量的变化规律.结果表明:镀铜处理后BF表面存在厚度均匀的铜膜;随着BF含量的增加,试样密度逐渐减小;BF含量增加,试样硬度先增加后减小,BF含量为5％时硬度最大,与不含BF的试样相比,硬度提高了13.8％;随着BF含量的增加,试样磨损率先减小后增加,BF含量为5％试样的磨损率最小,与不含BF的试样相比,磨损率降低了71.3％;BF含量较低时,磨损机制以磨粒磨损为主,BF含量较高时,磨损机制以剥离磨损为主.     

搅拌法制备C/Al复合材料的界面问题

在碳纤维表面镀上一层金属铜镀层,用硼酸对其进行防氧化处理,采用机械搅拌法制取C/Al复合材料。利用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射等手段对液态机械搅拌法制备的碳纤维增强铝基复合材料的界面微观结构进行了分析,结果表明,碳纤维表面镀铜,既可有效解决碳纤维与铝的润湿性问题,又可有效地阻挡碳纤维与铝的过度化学反应。硼酸作为保护剂,有效地解决了高温复合时镀铜层的氧化难题。Cu/Al界面生成大量的CuAl₂金属间化合物,C-Cu/Al界面为混合界面：C/Cu界面和C/Al界面。     

不同种类碳纤维增强酚醛树脂烧蚀复合材料的性能对比

对比了聚丙烯腈(PAN)基碳纤维(PCF)和粘胶基碳纤维(RCF)的密度、平均比热容、拉伸性能,分析了PCF和RCF的表面形貌,研究了PCF增强S-157酚醛树脂(S-157 PF)复合材料(S-157 PF/PCF)和RCF增强S-157PF复合材料(S-157 PF/RCF)的烧蚀性能和弯曲性能,并对复合材料弯曲断口的微观形貌进行分析。结果表明,与PCF相比,RCF的密度略小,平均比热容略大,纤维表面粗糙,拉伸性能远低于前者;S-157 PF/RCF的烧蚀性能优于S-157 PF/PCF,但弯曲性能较差。     

表面处理对玻纤/碳纤增强橡胶基密封复合材料性能的影响

采用压延成张工艺制备碳纤维和玻璃纤维混杂增强非石棉橡胶基密封复合材料(NAFC),以横向抗拉强度作为表征混杂增强橡胶基密封材料中纤维与橡胶界面粘结性能的指标.通过扫描电镜(SEM)对材料横向拉伸试样断口进行形貌分析,及对材料的耐油、耐酸、耐碱性能进行测试,探讨了不同表面处理工艺对纤维与基体界面粘结效果的影响.研究结果表明,对玻璃纤维采用偶联剂KH-550浸渍后涂覆环氧树脂涂层,对碳纤维在空气氧化后涂覆环氧树脂涂层,可有效增强纤维、基体的界面粘结,所制得的混杂纤维增强复合材料具有较好的机械性能和耐介质性能.     

钛酸铝／氧化铝复合材料的制备及其抗铝液浸渗性能

以Al2O3,TiO2,MgO和Fe2O3粉末为起始原料制备出不同氧化铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料;通过考察浸于熔融铝液中试样断面显微结构和特征元素分布研究了复合材料抗铝液浸渗性能。研究表明,反应烧结得到的是含5％MgTi2O5（质量分数）和1％Fe2TiO5（质量分数）的钛酸铝复合固溶体与氧化铝组成的复合材料,复合材料的烧结致密度随试样中氧化铝含量的增加而增加。高钛酸铝含量的钛酸铝／氧化铝复合材料具有良好的抗铝浸渗性能。     

铝合金钛锆转化处理过程中铝离子的影响及消除

探讨了转化液中铝离子含量对钛锆转化膜性能的影响。采用扫描电镜和能谱仪表征了膜层的微观形貌和成分,并用极化曲线和硫酸铜点滴腐蚀试验评价了其耐蚀性。结果表明:当转化液中铝离子质量浓度为60 mg/L时,所得膜层的形貌最平整致密,耐蚀性最好。但当铝离子质量浓度达到90 mg/L时,膜层表面开始出现"蚀坑",并且随着铝离子含量增加而增多,造成耐蚀性下降。当铝离子质量浓度为210 mg/L时,铝合金表面不能成膜。采用氟化钠去除转化液中的铝离子之后,膜层的耐蚀性恢复到原工艺水平。     

氧化铝陶瓷/镍基合金复合材料的制备与性能

采用粉末冶金技术研制氧化铝陶瓷/镍基高温合金复合材料,重点讨论了掺加氧化铝对镍基合金力学性能、热学性能方面的影响.结果表明,氧化铝陶瓷/镍基高温合金复合材料的硬度最大值为(HRA)62.2,弯曲强度则随着氧化铝颗粒含量的增加而逐渐减小,同时随着氧化铝颗粒含量的增加,复合材料的抗氧化性逐渐增强,导热性降低.     

300M钢表面铝基涂层防护性能对比研究

铝基涂层有望替代镉基镀层作为钢表面防护技术,综合对比了离子镀铝和离子液体电镀铝-锆合金涂层的形貌、电化学性能和耐蚀性能。采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和能谱研究了两种铝基涂层表面及断面的微观形貌和成分;采用开路电位、极化曲线等方法检测了两种铝基涂层的电化学性能;采用中性盐雾试验与交流阻抗谱结合方法研究了铝基涂层的耐蚀性,拟合分析了涂层结构的变化。研究结果表明,离子镀铝涂层和离子液体电镀铝-锆合金涂层具有不同的表面形貌,电化学性能有所差异,但是二者都具有十分优异的耐蚀性能。