炭纤维水泥基复合材料的Seebeck效应

发现特制炭纤维水泥具有Seebeck效应研究结果表明，它对温差有较高的灵敏度，试块上下表面温差△t与温差电动势（TEF）呈线性关系     

极化效应对碳纤维增强水泥（CFRC）导电性的影响

研究了碳纤维地强水泥导电时的极化效应。实验表明：极化效应对ＣＦＲＣ导电性有不可忽视的影响。调整碳纤维含量，可以控制极化效应，随着记龄期延长，极化效诮明显减小。     

PPESK树脂基复合材料的摩擦磨损性能

以含二氮杂萘酮结构的聚醚砚酮（ＰＰＥＳＫ）树脂为基体,填加固体润滑剂和短炭纤维（ＣＦ）制备了新型耐热脂基复合材料,研究了摩擦条件下（如载荷,行程等）和ＣＦ含量对复合材料的摩擦磨损性能的影响,分析了ＰＰＥＳK树脂及复合材料的磨损机理,结果表明,短ＣＦ和固体润滑剂的加入可有效改善ＰＰＥＳＫ的摩擦磨损性能,当ＣＦ含量为１０％时,复合材料的摩擦系数与聚西四氟乙烯（ＰＴＦＥ）相当,但比磨损率降低２个数量级,与纯树脂相比,磨擦系数减小为原来的二分之一,而复合材料的磨损特性主要表现为粘着磨损,ＰＰＥＳＫ树脂基复合材料批基体,聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）具有更好的耐磨性和自润滑性。     

短炭纤维增强聚芳醚酮复合材料的研究

采用短炭纤维（ＳＣＦ）增强聚芳醚（ＰＥＫ－Ｃ）树脂,研究了不同的预混方法、纤维的表面处理、纤维的含量、成型温度和成型压力对复合材料性能的影响。优化了ＳＣＦ／ＰＥＫ－Ｃ复合材料的成型工艺。     

用SEM研究表面处理对炭纤维增强复合材料剪切断裂的影响

利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）,对炭纤维表面处理前后,炭纤维增强复合材料（ＣＦＲＰ）的剪切断面的观察,并分析了不同表面处理方法对ＣＦＲＰ的界面性质的影响。结果表明,经气液双效法处理后,ＣＦＲＰ得到高的层间剪切强度（ＩＬＳＳ）,同时表现出二剪和三剪的断裂模式。     

炭纤维增强复合材料

人类使用的材料经历了天然材料、加工材料、合成材料而进入到目前第四代的复合材料时代。复合材料是由有机高分子、无机非金属和金属等原材料复合而成的多相材料。它不仅能保持其原组分各自具有的部分特性,使各组分性能得到相互补充,甚至还可能赋予原组分呈单一材料时所不具备的优异性能。随着高性能炭纤维的开发和利用,也促使复合材料从玻璃纤维增强塑料的第一代进入以炭纤维增强塑料（ＣＦＲＰ）为代表的高级复合材料（ＡＣＭ）的新时期。尽管炭纤维（ＣＦ）具有极高的比强度和比模量,但它属于脆性材料,只有将它与基体材料牢固地复合…     

冲击荷载作用下早强EPS混凝土的力学性能

采用&;#61542;100mm分离式霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar,简称SHPB）试验装置,对养护龄期分别为12h、24h和36h的早强聚苯乙烯混凝土（EPS）进行了冲击压缩试验,得到了相应的应力-应变曲线,并与养护龄期为28d的聚苯乙烯混凝土（EPS）的应力-应变曲线进行比较。结果表明：养护龄期为36h、28d的EPS混凝土随着应变率的增加,其冲击压缩强度也相应增加;养护龄期为12h、24h的EPS混凝土随着应变率的增加,其冲击压缩强度变化不明显。另外,还研究了试件动态抗压强度与平均应变率的关系和养护龄期对动态抗压强度的影响,证明了EPS混凝土的抗冲击性能随养护龄期的增长而增加。     

炭纤维硼改性对其力学性能的影响

采用溶液浸渍对炭纤维（ＣＦ）进行了硼改性处理,并在２５００℃下进行石墨化热处理。研究了硼化物溶液浓度及活化剂对炭纤维力学性能的影响,通过扫描电镜观察炭纤维断面的微观结构形态。实验结果表明,ＣＦ硼处理后可以明显提高纤维的模量,适当控制硼化物溶液浓度,可以同时提高强度。     

Al掺杂ZnO薄膜的结构和热电性质研究

用直流反应磁控溅射方法在透明平面玻璃上制备出Al掺杂ZnO薄膜,并对其结构和温差电动势率进行研究.实验结果表明,所制备样品具有C轴择优取向的多晶结构,温差电动势随着温差(△T)的增大而呈线性增加.并且样品的电阻越大,温差电动势率越小.在室温附近的环境温度对温差电动势率几乎无影响.退火处理后,温差电动势率增大.实验还发现,在外加磁场时,温差电动势率稍微减小.     

气液双效表面处理方法的应用

炭纤维增强树脂基复合材料（ＣＦＲＰ）是炭纤维应用的主要形式。未表面处理的粘胶基炭纤维所制ＣＦＲＰ力学性能较低,经过气液双效法表面处理后,明显提高了所制ＣＦＲＰ的力学性能,同时,炭纤维本身的抗拉强度和断裂伸长有了较大提高。这种表面处理方法已经应用到炭纤维生产线上。     

增强纤维对环氧树脂基体电子束固化特征的影响研究

通过研究增强纤维对环氧树脂的电子束辐射固化区域增长形貌及固化度梯度变化的影响发现:未经处理的碳纤维与树脂混合体系经辐射固化后,在纤维根部存在明显空隙。碳纤维经过硝酸处理后,树脂与纤维间的界面结合明显改善。加入增强纤维后,树脂体系的辐射固化层厚度和凝胶含量均有所下降,其下降幅度随纤维含量增加而变大,碳纤维的影响作用大于玻璃纤维。与纯树脂体系相比,纤维树脂混合体系在靠近电子束辐射表面处的凝胶含量随辐射深度增加现象不明显。     

碳纤维水泥基材料导电性与压敏性的试验研究

首先用正交试验研究了分散剂、消泡剂和水灰比对碳纤维水泥浆扩展度和水泥石导电性的影响,而后研究了碳纤维长度对水泥石导电性的影响,最后研究了复合6mm长碳纤维水泥石的压敏性.结果表明:碳纤维水泥石配合比决定了纤维和水泥粒子的分散性,也最终决定了材料的导电性;碳纤维长度越长、掺量越大,对水泥石导电性的改善效果越好,6 mm长碳纤维的渗流临界体积率在0.278%左右,而3 mm长碳纤维的渗流临界体积率在0.54%左右;一次压载至破坏前,复合有0.18%到0.5%碳纤维的水泥石的电阻率具有17%到35%左右的线性降低趋势,且处于渗流区的变化率大于处于过渗流区的情况.     

碳纤维阳极表面处理对CF/MDF水泥复合材料性能影响研究

实验结果表明,碳纤维的阳极氧化表面处理是有效改善碳纤维/MDF水泥界面粘结性的方法,不经处理的碳纤维增强MDF水泥复合材料的性能比基体低,阳极氧化表面处理改善了碳纤维/MDF水泥界面的粘结性,使复合材料的性能提高.实验中根据复合材料性能随碳纤维阳极处理条件变化,得到了用于增强MDF水泥的沥青基碳纤维的最佳阳极处理电位.加入2.0wt%最佳电位下处理后的沥青碳纤维,可使CF/MDF水泥复合材料力性σ_f与α_k分别达到116.4MPa和1.63kJ/m2,它比基体对应性能分别提高30%和20%.     

Effects of super plasticizer and curing conditions on properties of concrete with and without fiber

In this study, effects of super plasticizer (SP) and curing conditions on properties of concrete with and without fiber were investigated. In the concrete mixtures, Portland cement, artificial aggregate, SP and steel fibers were used. SP in concrete mixtures was used with ratios of 1.0%, 1.5%, and 2.0% by weight of cement and so C25 concrete was produced with and without fiber. Specimens were cured under two different curing conditions being continuous moist curing and open-air curing. Produced concrete with and without fiber were compared with each other as well as with Portland cement concrete. The highest compressive and flexural strength were obtained with 1.0% and 1.5% SP fiber reinforced concrete, respectively.     

The effect of accelerated aging on the interface of jute textile reinforced concrete

In this work the degradation mechanisms of concrete reinforced with natural jute textile are discussed. Double-sided pullout tests were performed on specimens reinforced with polymer-coated and uncoated jute fabrics. To obtain a composite with an enhanced durability performance a matrix with partial replacement of the Portland cement by metakaolin was used. Before testing, the specimens were subjected to accelerated aging conditions. After a curing period of 28 days in water the samples were exposed to a temperature of 40 °C and a relative humidity of 99% over 28, 56, 90, 180 and 365 days. Microstructural analyses were performed to evaluate the degradation of the jute yarn and the fiber-matrix interphase using an environmental scanning electron microscope. Thermogravimetric analysis was carried out in order to evaluate the calcium hydroxide content. The pullout results showed that coated fabrics formed a stronger bond than did the uncoated. For ordinary Portland cement matrix the maximum fiber pullout force decreased up to 85% after six months of accelerated aging. In the MK matrix the degradation process was retarded substantially. Polymer coatings improved the bond between fiber and matrix and reduced fiber degradation.     

碳纤维增强水泥基复合材料的制备及热电性能研究

将不同含量(0.5%,1.0%,1.5%(质量分数))的碳纤维掺入到硫铝酸盐水泥基体中,制备了碳纤维增强水泥基复合材料。通过SEM、阿基米德排水测试法、四探针法等手段,研究了碳纤维含量对增强水泥基复合材料断面结构、抗弯强度、孔隙率、电导率、热导率和塞贝克系数的影响,并模拟太阳辐射进行了能量收集实验。结果表明,碳纤维均匀地分布在水泥基体中形成网格结构,碳纤维与水泥基体有很强的结合力。当碳纤维含量由0.5%(质量分数)增加到1.5%(质量分数)时,水泥基复合材料的抗压强度由71.36 MPa增加到106.51 MPa,增长了49.26%;孔隙率由0.8%增加到2.0%,增长了150.0%;电导率由0.0214 S/m增加到0.2408 S/m,增长了1025%;热导率由0.261 W/(m·K)减小到0.210 W/(m·K),减少了19.54%;塞贝克系数迅速增大,最大为1.22×10^4μV/K。当碳纤维含量为1.5%(质量分数)时,厚度为20 mm的水泥基复合材料每1 m^2可输出5~6μW的功率;在400 min辐照下,试样表面温度迅速达到70℃左右,1 m^2水泥基复合材料面板上收集到的能量高达8.1×10^-6 J。由此可知,碳纤维含量的增加,极大地提高了碳纤维增强水泥基复合材料的热电性能。     

电子束固化树脂基复合材料中碳纤维表面改性研究

利用阳极氧化方法和偶联剂对碳纤维表面的物理和化学性质进行改性，采用原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）分析了碳纤维表面改性前后的形貌和化学成分的变化，利用Keaelble法计算了碳纤维的表面能。研究结果表明，阳极氧化改性的碳纤维表面粗糙度增加，表面活性；表面活性官能闭增多，表面能中极性成分增加明显，碳纤维表面引入的活性氮和化学吸附的碱性物质使电子束固化复合材料界面处的引发剂中毒，复合材料界面性能减弱，与电子束固化工艺相匹配的偶联剂在碳纤维与树脂基体之间形成化学桥，使电子束固化复合材料界面性能得到明显提高。     

碳纤维复丝压缩性能测试方法

为准确测试碳纤维(CF)的压缩性能,针对浸胶固化的碳纤维复丝,设计了制样方法和测试夹具,建立了碳纤维复丝压缩性能测试方法。采用所建立方法对东丽T700SC等碳纤维进行压缩性能测试,研究了制样条件、测试条件及材料种类对碳纤维复丝压缩强度及破坏模式的影响,考察因素主要包括复丝胶含量、复丝浸胶固化的张力、预加载、测试段长度及树脂基体和纤维种类。结果表明:所建立的方法操作简单,测试结果分散性小;除预加载以外,所考察因素对测试过程及结果具有明显影响;当试样含胶量为30%~35%(树脂质量百分含量)、复丝浸胶的张力为10~15N、测试段长度为1.5mm时,环氧树脂浸渍固化的T700SC碳纤维复丝压缩强度测试结果最高,优化的测试条件对所考察的其他种类碳纤维复丝的压缩强度测试也适用;树脂的种类对复丝压缩强度有显著影响。     

Influence of thermal history on the mechanical properties of carbon fiber–acrylate composites cured by electron beam and thermal processes

The mechanical properties of an acrylate resin and its carbon fiber composite, as well as the adhesion strength between them, were characterized in the case of thermal and electron beam curing (with and without thermal post-cure). It was shown that the properties of the matrix were similar but that the thermal history during the curing had a direct influence on the type of interactions that were generated at the interface, leading to different level of adhesion strength and level of performance for the associated composites. In the case of a thermal cure, the thermal profile allowed the generation of covalent bonding at the interface by thermal degradation of carboxylic acid functionalities and simultaneous production of radicals at the surface of the fiber. A high level of adhesion strength was obtained, which was not the case for electron beam curing without a thermal post-cure at the appropriate temperature.