导电短纤维分散性对其吸波性能的影响

通过电磁场仿真和实验,研究了导电短纤维的分散性对其吸波性能的影响。仿真结果表明,对于单根纤维,电磁波电场平行纤维极化时的电磁损耗明显大于垂直纤维极化时的损耗;对于多根平行纤维,随着纤维间距变小、团聚程度增加,其电磁损耗明显降低。采用模压成型工艺分别制备了短切碳纤维具有不同分散状态的树脂基复合材料层板,并进行了反射率测试。实验结果表明,短切碳纤维分散均匀性差层板试样,其吸波性能较差;而利用特殊工艺获得的短切碳纤维均匀分散的层板具有优异的吸波性能。     

聚丙烯纤维混凝土的研究

近几年来,应用化学纤维掺于混凝土以提高混凝土性能的技术,已引进世界工程界的关注,化学纤维中,尤以质优、价廉的聚丙烯纤维应用最为广泛,聚丙烯由于能够均匀分散在混凝土中,化学性质稳定、施工简单,在国际上已得到广泛的应用,在国内的混凝土工程中也逐渐为人们接受,而聚丙烯作为一种新型的混凝土增强纤维,已赢得了混凝土的“次要增强筋”的美称。     

流延法制备短纤维增强玻璃陶瓷基复合材料

研究了短纤维增强玻璃陶瓷基复合材料制备工艺中的短纤维分散和单向纤维预浸片制备。结果表明: 在聚乙稀醇水溶液与乙二醇的混合分散介质中, 采用搅拌法可以得到短纤维的均匀分散, 分散介质的触变性对于均匀分散体系的获得与保持是十分必要的; 流延法有利于控制短纤维预浸片中纤维的取向。单向预浸片热压获得了高强韧性的复合材料试样。      

导电TiO_2在聚酰胺中分散性的研究

设计制备了导电TiO2材料,使用硝酸溶液对其进行表面活性处理,使用表面处理以及未处理的导电TiO2与聚酰胺分别混合造粒,再经熔融纺丝制备纤维。测试表明未经处理的导电TiO2在基体中发生团聚,纤维不具有导电性能;经表面处理后可以很好的分散于基体中且与基体相容性良好,纤维具有良好的导电性能;导电TiO2在基体中分散好有利于共混物结晶。对其导电机理进行了研究,结果表明:当导电TiO2均匀分散于基体中形成三维点状网络结构时,隧道导电为主。     

低温下玄武岩纤维混凝土的抗冲击性能

采用直径15μm的两种长度的玄武岩纤维,制成不同纤维体积掺量的玄武岩纤维混凝土。对其进行抗冲击试验,分析玄武岩纤维混凝土在低温环境下的抗冲击性能。结果表明:玄武岩纤维能够提高混凝土在低温环境下的抗冲击次数。对试验结果进行统计分析和失效概率预测,结果表明:威布尔分布可以有效地对基于U形试件的玄武岩纤维混凝土抗冲击性能进行统计分析。以玄武岩纤维混凝土在冲击试验中的初裂和终裂次数的自然对数来评价其抗冲击性能,则在相同的失效概率情况下,玄武岩纤维混凝土的抗冲击性能与玄武岩纤维的掺量近似呈线性关系。且在相同的失效概率和玄武岩纤维掺量的条件下,18mm长纤维对混凝土的抗冲击性能的改善作用优于6mm短纤维。     

压力作用下横向短纤维与基体间应力传递机理研究

在短纤维增强复合材料的研究中，弄清界面应力传递机理对于认识短纤维的增强机理及短纤维复合材料的力学性能是十分重要的。但传统的观点认为，在钢纤维混凝土中纤维对混凝土抗压强度的增强作用甚微，故对压力下纤维与基体界面应力传递没有进行过研究。作者最近的试验研究与近年来的研究［１，３］均表明，中、高含量短钢纤维对混凝土的立方体抗压强度有大幅度提高。基于这一新的试验事实，作者在本文中对压力作用下横向短纤维与基体之间界面的应力传递进行了理论分析，得出了短纤维端部附近的应力分布     

码头面层纤维混凝土的抗冲击性能与增韧机理

在C30素水泥混凝土中分别添加聚丙烯纤维、尼龙纤维、钢纤维配制纤维混凝土,进行抗弯曲冲击试验。以初裂次数、终裂次数、冲击韧性评价混凝土抗冲击性能的优劣。试验结果表明:添加钢纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维混凝土的冲击韧性分别是素混凝土冲击韧性的15.1倍、3.4倍、2.7倍。结合冲击破坏断裂特征,分析了纤维混凝土承受冲击载荷作用的几种能量吸收机制,对增韧机理进行了分析。钢纤维、聚丙烯纤维、尼龙纤维混凝土,纤维拔出功消耗能量分别是纤维断裂功消耗能量的25倍、1.72倍、0.93倍。纤维的滑移、拔出、断裂是聚丙烯纤维、尼龙纤维混凝土提高抗冲击性能的主要因素,钢纤维混凝土的抗冲击能力提高幅度最大除了纤维的滑移、拔出因素外,还归功于钢纤维对裂纹面的桥接作用。     

纤维混凝土的应用研究

通常队为,混凝士强度越高,其韧性越差,脆性越高,结构廷性和抗裂能力越不足,给结构抗震性能带来的安全隐患。在混凝土中掺入微细纤维的纤维混凝土不仅能够提高混凝土本身的延性和韧性,增强混凝土的抗裂性,而且对原材料加工几乎没有特别的要求,成本增加不大甚至还有可能降低。聚丙烯纤维具有耐化学腐蚀性强、强度高、加工性好、质轻、蠕变收缩小、价格低廉和在低掺量下对混凝土的抗裂、增韧效果显著等优良的技术经济性能,因而在建筑工程中得到越来越广泛的应用。聚丙烯纤维混凝土是一种掺入少量短切聚丙烯纤维来增强或改善混凝土性能的复合材料。聚丙烯纤维混凝土在国外应用较多,在我国的工程中应用也日渐增多。低掺量的聚丙烯纤维掺人混凝土后可显著控制混凝土早期收缩裂缝,提高混凝土的耐久性。     

超高性能混凝土流变特性及其对纤维分散性的影响

优异的分散性能是纤维充分发挥增强增韧作用的关键。为了明确高掺量钢纤维在超高性能混凝土(UHPC)中的分散特征并提高纤维的分散性,采用抗压强度、抗弯强度等力学性能试验、混凝土流变仪以及图像分析技术,分别研究了降粘掺合料、钢纤维掺量对UHPC力学性能、流变性能以及纤维分散性能的影响。结果表明:降粘掺合料对UHPC力学性能无明显提升作用,但可显著降低UHPC基体的屈服应力和塑性粘度,同时可降低钢纤维导致的屈服应力和塑性粘度增加幅度;随着纤维掺量的增加,纤维轴向取向系数和有效利用率降低,而降粘掺合料可提高纤维轴向取向系数和有效利用率;UHPC基体的流变性能、纤维分散性能以及力学性能三者密切相关,基体流变参数越小,纤维轴向取向系数越高、纤维有效利用率越高,则UHPC力学性能越好。     

纤维混凝土增韧效应研究进展

纤维由于自身的高弹性模量和高抗拉强度等特点，可被掺入混凝土中，提高混凝土的韧性。通过阐述纤维混凝土增韧机理，在宏观和微观方面，分别总结纤维在混凝土增韧作用方面的研究成果，为纤维混凝土广泛发展提供参考。随着纤维混凝土在工程应用方面取得了可喜的进展，表明纤维混凝土具有极好的发展前景。     

预分散芳纶短纤维莱茵能AFP-40／EPDM和莱茵能P91—40／EPDM的应用研究

研究了预分散芳纶短纤维莱茵能AFP-40／EPDM和莱茵能P91—40／EPDM在EPDM胶料中的性能。结果表明,在动静态负载下,芳纶短纤维能提供很高的强度,尤其在纤维的取向方向,即使很小的应变,也会产生很高的定伸应力;芳纶短纤维具有优异的耐高温应力和耐化学介质腐蚀性能;莱茵能AFP-40／EPDM和莱茵能P91-40／EPDM预分散芳纶纤维会在胶料中得到较为理想的分散性,通过强度,动态阻力和纤维形态的分布方面测试对比,莱茵能AFP-40／EPDM在胶料中能提供最好的分散性,莱茵能AFP和莱茵能P91系列的产品可用于高性能材料制品。     

纤维/高强混凝土抗冻性能试验

通过纤维/高强混凝土快速冻融循环试验,从试件外观损伤形态、相对动弹性模量、抗冻等级、抗冻耐久性指数角度,研究了不同纤维体积分数的玄武岩纤维、纤维素纤维和不同纤维长度的玄武岩纤维对C60高强混凝土抗冻性能的影响。结果表明,加入玄武岩或纤维素纤维可改善C60高强混凝土的外观剥落损伤程度。C60高强混凝土的抗冻性均随玄武岩纤维（长度为18 mm）和纤维素纤维体积分数的增大而提高,在体积分数0.10vol%~0.20vol%内,前者的提高程度远大于后者,玄武岩纤维/高强混凝土能在更严酷的寒冷环境中满足更久的使用时间。玄武岩纤维长度的改变对C60高强混凝土的抗冻性影响较大,相对于18 mm长度,6 mm和30 mm长度的玄武岩纤维对C60高强混凝土抗冻性能改善作用很有限。      

钢纤维和微纤维混合增强混凝土的制备和性能研究

采用钢纤维分别与玄武岩微纤维、聚乙烯醇微纤维、玻璃微纤维混合制备增强混凝土,研究了钢纤维和微纤维混合对混凝土试样的密度、抗压强度、单轴抗拉性能的影响,并分析了混凝土断裂失效机理。结果表明,微纤维的种类不会影响混凝土材料硬化密度。微纤维的长度可以影响混凝土的抗压强度,经过28 d抗压强度测试,发现掺杂玄武岩微纤维、聚乙烯醇微纤维的混凝土抗压强度较基准钢纤维混凝土分别提高了15.4%和14.6%;而掺杂玻璃微纤维的混凝土抗压强度较基准钢纤维混凝土则降低了2.1%。微纤维材料自身的抗拉强度可影响增强混凝土的抗拉性能,掺杂玄武岩微纤维、聚乙烯醇微纤维的混凝土抗拉强度和极限拉伸应变均提高了,而掺杂玻璃微纤维的混凝土却降低了。相比聚乙烯醇微纤维和玻璃微纤维,玄武岩微纤维与钢纤维混合增强混凝土的综合性能最优,其断裂过程中,钢纤维失效方式为纤维拔出,玄武岩微纤维失效方式为纤维断裂。     

纤维混凝土抗冻性能研究

为研究冻融循环条件下纤维混凝土抗冻性能,采取快速冻融试验对不同掺加方式下钢纤维、聚丙烯纤维混凝土性能进行研究。并通过SEM分析了其微观结构。试验结果表明,在纤维掺量固定时,不同纤维掺加方式的混凝土性能有显著不同。随冻融循环次数的增加,其质量损失、动弹性模量、抗压、抗折强度都有显著不同变化,混杂纤维混凝土性能较单一纤维混凝土好,层布式纤维混凝土性能较整体式纤维混凝土好。     

芳纶短纤维增强天然橡胶耐磨材料的研究

利用芳纶短纤维增强天然橡胶耐磨材料,研究了纤维含量、长度和纤维粘合处理、混炼工艺等因素对短纤维复合材料性能的影响及芳纶浆粕和短纤维增强复合材料的热老化性能。实验发现,在开炼机上将芳纶短纤维直接加入母校炼校的混炼工艺和芳纶长复丝活化、浸ＲＦＬ后再短切的纤维处理方法可以实现纤维的较好分散和粘合。性能测试结果表明,芳纶短纤维使复合材料具有性能各向异性和更大的拉伸模量、硬度,更好的热老化性、耐溶剂性和纤维     

BN纤维补强Sialon陶瓷材料的研究

采用高速搅拌、超声分散的湿法分散混合工艺制备出无规则取向BN短纤维复合热压Sialon陶瓷复合材料。对不同BN纤维含量和不同烧结温度条件下,复合材料的强度变化和抗震行为进行了探讨研究,采用TEM、SEM和XRD技术对材料的微观结构,晶相组成及纤维的晶粒长大现象进行了观察分析。      

熔纺聚乙烯醇纤维对水泥砂浆的增强增韧作用

采用实验室自制的熔纺聚乙烯醇(PVA)纤维、进口凝胶纺PVA纤维和国产湿法纺PVA纤维增强增韧水泥砂浆,研究了纤维纤度和掺量对其分散性及对水泥基复合材料结构与性能的影响.结果表明,与进口凝胶纺纤维和国产湿法纺纤维相比,纤度较大的熔纺纤维在水泥砂浆中分散均匀,与水泥砂浆粘接较好,增强增韧效果好,且其纺丝工艺简便、高效、环...     

不饱和聚酯/海泡石纳米复合材料的制备及表征

以独特的松解方法对海泡石原矿进行分散,然后采用季胺盐对其进行有机改性处理,最后将有机海泡石纤维均匀分散到不饱和聚酯中,加入引发剂、促进剂和交联剂,使不饱和聚酯交联制得纳米复合材料。用SEM,FT-IR对复合体系的分散效果进行了分析和表征,并用差热分析方法对其热稳定性能进行了研究。结果表明,海泡石纤维以纳米级水平均匀分散在不饱和聚酯中,纳米复合材料的热分解温度也有所提高。     

黄麻纤维/环氧复合材料及其性能分析

本文研究了黄麻单向纤维和随机分布短纤维增强环氧树脂复合材料的制作和拉伸、压缩、弯曲、层间剪切以及冲击性能,并讨论了它的破坏机理与微观形貌。黄麻纤维本身性能优异,并且具有优于其它天然植物纤维的可纺性。黄麻纤维复合材料的优异性能具有进一步研究开发的潜力。     

热定型工艺对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和性能的影响

将PVA水溶液与PEDOT∶PSS水分散液共混,制备出混合均匀的PVA/PEDOT∶PSS混合纺丝液,通过改变湿法纺丝后处理工艺中的热定型制备出不同热定型温度下的PVA/PEDOT∶PSS共混导电纤维。探究了热定型工艺对共混纤维结构和性能的影响,并分析了影响机理。借助红外光谱分析仪(FT-IR),X射线衍射仪(XRD),高阻计,电子单纤维强力仪和扫描电子显微镜(SEM)对共混纤维进行测试表征。结果表明:热定型温度对共混纤维的结晶性能,导电性能,拉伸力学性能,表面形貌及热稳定性均有一定程度的改善。随着热定型温度的升高,纤维大分子链的结晶程度逐渐完善,形成择优取向不明显的多晶结构;纤维电导率逐渐提高;纤维的拉伸断裂强度逐渐升高,拉伸断裂伸长逐渐降低;纤维表面的沟槽数量减少,沟槽的均匀性及平行度提高,纤维表面形貌得到改善。