碳纤维增强水泥的发展

一种由PAN基碳纤维制做的特种纤维增强水泥已由日本的Toho Rayon和Taisei公司联合研制成功。这种复合材料采用类似于树脂基复合材料的工艺技术生产,如预浸/铺放、纤维缠绕和拉挤;与传统类型的材料包括短切纤维增强水泥相比,它具有优良的机械性能和其它性能,其机械性能是从工艺因素的角度论述的。本文也介绍了这种碳纤维增强水泥复合材料在民用工程和建筑领域中的潜在用途。     

碳纳米管-水泥基复合材料的力学性能和微观结构

研究了掺碳纳米管水泥砂浆的力学性能和微观结构,并与掺碳纤维水泥砂浆的性能进行了对比。低含量的碳纳米管-水泥复合材料具有良好的抗压强度和抗折强度。用扫描电镜对碳纳米管-水泥复合材料以及碳纤维-改性水泥复合材料的微观结构进行了分析。结果表明：复合材料中碳纳米管表面被水泥水化产物包裹,同时碳纳米管水泥砂浆的结构密实。碳纤维表面光滑,在碳纤维与水泥石之间存在明显裂缝。孔隙率测试结果表明碳纳米管的掺入改善了材料的孔结构。     

不同种类碳纤维对水泥基材料导电和抗压强度的影响

通过在水泥基材料中掺入东丽T300、卓尔泰克PX35、中复神鹰SYT45三种不同碳纤维,研究了碳纤维种类、拨开方式对复合材料导电性能和抗压强度的影响。研究结果表明,碳纤维水泥基材料电阻率随着碳纤维掺量增加呈数量级降低,T300型碳纤维在低掺量下能有效降低水泥基材料电阻率。采用层层拨捻有利于纤维的分散,但在捻开过程中,纤维表面碳的损失降低了碳纤维水泥基材料导电性。SYT…45-CB碳纤维水泥基材料电阻率最大。四极法规避了电极电阻和接触电阻,所测得的电阻率更接近真实值。T300型碳纤维水泥基材料抗压强度优于PX35型碳纤维水泥基材料。层层拨捻分散方式提高纤维均布性,增加了碳纤维水泥基材料的强度。     

碳纤维增强磷酸钙骨水泥复合材料

采用碳纤维为增强相以提高磷酸钙骨水泥的力学性能。利用硝酸液态氧化法对碳纤维进行表面处理。仿照天然骨的结构,将处理后的碳纤维均匀埋于材料的受力面。制得的碳长纤维增强磷酸钙骨水泥生物复合材料,其抗折强度为10．80MPa。同样制备条件下,加入未处理的碳纤维,复合材料的抗折强度为6．35MPa,未加碳纤维骨水泥材料的抗折强度为5．81MPa。因此,以碳纤维为增强相并经表面处理后,可大大提高与骨水泥之间的界面结合强度,从而有效传递载荷,得到的复合材料的力学性能显著提高。利用X射线衍射及扫描电镜对复合材料的水化产物及微观结构进行了检测。     

短碳纤维的分散性与CFRC复合材料的力学性能

碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)是新发展起来的一种功能材料,制备CFRC复合材料过程中,碳纤维在水泥基体中的分散性直接影响CFRC复合材料的力学性能。借助超声波和分散剂羟乙基纤维素(HEC),实现了短碳纤维在水泥基体中的均匀分散。对所制备的CFRC复合材料的断口形貌,作了SEM观察和能谱分析;测试了试件的抗压强度和抗折强度。结果发现,水灰质量比为0.44,碳纤维均匀分散,其质量掺量为0.6%时,复合材料的抗压强度可提高20%,抗折强度提高129%。     

碳纤维-钢纤维水泥基复合材料电学性能试验研究

为优化水泥基复合材料的电学性能,以碳纤维(CF)和钢纤维(SF)为导电材料,通过抗压强度试验、交流阻抗测试、扫描电镜测试和升温试验,研究了碳纤维和钢纤维的体积掺量对水泥基复合材料抗压强度和电学性能的影响。结果表明,碳纤维-钢纤维水泥基复合材料的抗压强度随碳纤维掺量增大呈先增大后减小的趋势。碳纤维、钢纤维的渗滤阈值分别为0.35%和0.6%(均为体积分数),复掺碳纤维和钢纤维使水泥基复合材料的导电性能大幅增强,产生了明显的正向混杂效应,碳纤维和钢纤维体积掺量达到渗滤阈值后,继续增大纤维掺量对导电性能的提升作用不大。用ZSimp Win软件拟合得到等效电路各电路元件数值,并结合SEM照片分析了导电机制。碳纤维-钢纤维水泥基复合材料具有良好的电热性能,当输入功率为7.9 W,通电30 min、60 min、90 min后,其平均温度可达到33℃、43℃、50℃,通过曲线拟合得到了温度随时间变化的回归方程。     

碳纤维水泥基复合材料正、负压敏性与含水量的相关性研究

对碳纤维水泥基复合材料进行多次烘干逐次减少材料的含水量,测定各次失水后相应的压敏性,研究含水量变化对材料压敏性的影响,结果表明:碳纤维水泥基复合材料在不同含水量情况下,压敏性表现形式不同,即当含水量较高时材料表现为“正压敏性”;失去一定量水后转变为“负压敏性”;当持续失水使含水量很低或者达到理想干燥状态时材料最终表现为“正压敏性”.值得注意的是,碳纤维水泥基复合材料在正、负压敏性发生转变过程中,在一定含水量条件下,存在正、负压敏性共存的过渡状态.     

碳纤维复合材料的制造及应用

本文对碳纤维复合材料的制造、分类、性能及应用进行了综述。碳纤维(Carbon fiber)是一种新型的高强材料,它除了单独使用外、常常与合成树脂、金属或水泥等基体构成复合材料。由于碳纤维具有良好的物理性能,所以,它     

碳纤维增强轻质砂浆的力学与电学性能

采用煤发电厂废料－－飘珠为轻集料，代替一般砂浆中砂子，并探讨这种轻南砂浆进行碳纤维增强的成型工艺，使用这种工艺可制备包含不同品种、不同掺量的碳纤维增强水泥复合材料。对材料的波折、抗拉、抗压、抗冲击性能、导电性能等进行了研究，并从实验测试的结果讨论碳纤维的品种、一对以上性能的影响。     

新型水泥基复合材料的制备及应力对其力学和热电性能的影响

通过碳纤维耦合膨胀石墨的方法制备了碳纤维/膨胀石墨水泥基复合材料,考察了外加环境载荷对复合材料力学性能和热电性能的影响。结果表明,单独添加1.2%碳纤维或者复合添加1.2%碳纤维+5%膨胀石墨都会减小水泥基体的抗压强度;外加应力的存在会减小碳纤维/膨胀石墨水泥基复合材料的Seebeck系数并增加电导率。ZT值随温度的变化趋势与功率因数随温度的变化趋势相同;随着外加应力的增加,碳纤维/膨胀石墨水泥基复合材料的功率因数和ZT值都呈现先减小,后增大然后再减小的特征,在外加应力为4 MPa时取得功率因数和ZT最小值。     

镀银碳纤维的制备及应用研究进展

碳纤维是一种优良的功能材料和结构材料,集多种优良性能于一身。由于碳纤维表面光滑且在制备过程中形成一层有机层,对其表面镀覆金属前需先进行表面处理,以增加粗糙度和表面积,提高镀层质量。本文从碳纤维的表面处理、镀银碳纤维的制备和在水泥等复合材料中的应用三个方面阐述镀银碳纤维的国内外研究进展。     

碳纤维水泥基复合材料力电性能及尺寸效应研究进展

碳纤维水泥基复合材料(CFRC)是一种新型功能材料,既可作为结构材料又可作为智能材料,与普通混凝土相比,它不仅具有纤维增强所带来的较高的抗拉、抗压、抗折强度与韧性,还具有相对较小的电阻率与力电机敏性等优越性能。本文介绍了碳纤维水泥基复合材料的制备方法、力电性能、应用及其尺寸效应的最新研究进展,展望了其在功能材料方面的研究应用前景。     

轻质碳纤维—水泥—硅粉复合材料

轻质碳纤维－水泥复合材料中，碳纤维的增强作用主要取决于碳纤维与水泥基体的粘结作用。本文从研究轻骨料、水灰比、外加剂，特别是硅粉对复合材料遥影响出发，提出了增强“微细效应”。有利于改善碳纤维与水泥基体的粘结作用。     

碳纤维表面的X-光电子能谱研究

<正> 由于碳纤维与树脂间的粘结性差,致使这种材料抗剪性能不如其他复合材料好。为了提高这种材料的抗剪性能,许多学者对碳纤维表面进行处理,以期改善表面粘结强度。这是目前碳纤复合材料研究的重要课题之     

短切碳纤维对油井水泥基复合材料性能的影响

为保证油气井固井长期封固的有效性,需要在油井水泥基材料中添加增强增韧材料改善水泥浆性能。针对短切碳纤维对油井水泥基复合材料性能的影响,研究了短切碳纤维加入到油井水泥基材料中的流变性、稠化时间、失水量以及抗压强度、抗折强度和抗冲击强度,最后对碳纤维水泥石微观形貌进行观察。实验结果表明,碳纤维对水泥浆流变性和稠化时间影响较小,对水泥浆施工无不利影响,碳纤维的加入可以有效降低水泥浆的失水量;在0.4%碳纤维加量范围内,水泥石的抗压强度、抗折强度、抗冲击强度随着碳纤维加量增大均有不同程度的增大。养护28 d后,0.4%碳纤维水泥石的抗压强度、抗折强度、抗冲击强度较空白水泥石分别提高19.1%、34.4%、21.1%;短切碳纤维水泥浆凝固形成水泥石后,纤维通过粘结力和机械咬合力限制水泥试件中局部裂缝的扩展,同时也消耗水泥石破坏能量,从而增强力学性能。研究结果为碳纤维在油井水泥基材料中的应用提供借鉴与参考。     

取向碳纤维/橡胶导热复合材料的研究进展

介绍不同方法制备取向碳纤维增强导热复合材料的特点和进展，并对取向碳纤维/橡胶导热复合材料的发展方向进行展望。目前制备高导热取向碳纤维增强复合材料的方法主要包括冰模板取向法、外场辅助取向法和剪切力取向法等。每种方法均具有自身的特点和优势，可以根据具体需求选择合适的方法来实现碳纤维的取向。调控碳纤维沿特定方向取向排列的橡胶复合材料能够充分利用碳纤维在轴向上的高导热特性，显著提高材料在取向方向上的热导率。这种具有高导热各向异性的碳纤维/橡胶复合材料在热界面材料领域有着广阔的应用前景。     

高模量低膨胀热塑性复合材料及其制备方法

本发明属于高模最低膨胀热塑性复合材料及其制备方法。本发明采用高分子聚合物为基体材料。用连续碳纤维做增强材料。短碳纤维做补强和低翘曲材料。纳米粒子作为晶体调整材料，硅酮低聚物为加工助剂，经双螺杆挤出机塑化、混合、挤出、造粒制备一种高分子复合材料，这种复合材料具有高模量、低膨胀的特征。     

外加电场作用下碳纤维增强水泥基材料的输运特性

以隧道效应理论为基础,建立了碳纤维增强水泥基复合材料(carbon fiber reinforced cement-based composites,CFRC)导电模型.研究CFRC材料在外加电场作用下的输运特性,得出了相应的数学表达式,并进行了实验验证.结果表明:CFRC材料的电阻率-场强曲线呈反S形;随碳纤维掺量的增加,场强对其电阻率的影响逐渐减小.CFRC材料具有这种特殊的输运特性,是由于隧道导电存在的结果.     

生物来源的热传导塑料

据“www．polymer-age．co．uk”报道，日本电气公司介绍了具有比不锈钢更高的热传导性的碳纤维／聚乳酸复合材料。这种材料用一种专门开发的粘结剂来连接聚乳酸基材中的碳纤维，添加10％碳纤维时碳纤维／聚乳酸复合材料的热传导性和不锈钢的相当，添加30％碳纤维时碳纤维／聚乳酸复合材料的热传导性是不锈钢的2倍。在设备制造业一些领域使用热传导塑料优于金属。     

碳纤维及其复合材料领域

正高功率紫外激光器的碳纤维增强复合材料加工在交通运输行业中,由于对提高燃料效率和降低碳排放量有着强烈的需求,因而极大地推动了碳纤维增强复合材料(CFRP)在各种飞机和汽车零部件制造中的应用。随着这种材料成本的持续下降,对它的需求和使用将进一步加强。碳纤维增强复合材料是一种轻质、经久耐用的材料,具有良好的耐腐蚀性和抗震性,因而可取代许多金属零部件。优化设计的碳纤维增强复合材料零部件比钢的质量轻70%,比铝则轻了30%,这些优点使其对许多非交通运输相关行业也极具