复合材料论文

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复合材料论文2篇

复合材料论文2篇

复合材料论文2篇复合材料是一种由两种或两种以上不同材料按一定方式组合而成的新材料。

它具有优异的性能和广泛的应用领域,如航空航天、汽车制造、建筑材料等。

本文将介绍两篇与复合材料相关的论文,并从不同角度对其进行分析和评价。

第一篇论文的题目是《复合材料的制备方法及性能研究》。

这篇论文主要探讨了复合材料的制备方法以及复合材料的性能研究。

在制备方法研究方面,研究者采用了多种方法,如层叠法、注塑法和压力法等。

通过对比不同方法的制备工艺和性能表现,研究者发现,不同制备方法对复合材料的性能影响较大,而且不同材料组合也会对复合材料的性能产生重要影响。

在性能研究方面,研究者主要关注了复合材料的力学性能、热学性能、电学性能和化学性能等方面。

力学性能的研究表明,复合材料具有高强度、高模量和低密度的特点,适用于高强度和轻量化的领域。

热学性能的研究发现,复合材料具有良好的导热性能和热膨胀系数,适用于高温和隔热材料。

电学性能的研究显示,复合材料具有优异的导电性能和绝缘性能,适用于电子器件领域。

化学性能的研究表明,复合材料具有优异的耐腐蚀性能和耐化学试剂性能,可以应用于化学工业和制药工业等领域。

综上所述,《复合材料的制备方法及性能研究》这篇论文通过对复合材料的制备方法和性能研究进行全面深入的探讨,拓宽了复合材料研究的视野,为复合材料的应用和发展提供了重要的理论依据和技术支持。

第二篇论文的题目是《复合材料在航空航天领域的应用研究》。

这篇论文着重研究了复合材料在航空航天领域的应用。

航空航天领域对材料的要求非常高,需要具备较高的强度、刚度和耐热性。

传统的金属材料在这些方面存在一定的局限性,而复合材料正是满足这些要求的理想选择。

研究者在论文中详细阐述了复合材料在航空航天领域的两个关键应用:飞机结构和航天器热控制。

在飞机结构方面,研究者通过对比传统金属结构和复合材料结构的性能,发现复合材料具有更高的强度和刚度,并且重量更轻,能够显著降低飞机燃油消耗。

碳纤维复合材料论文复合材料论文

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碳纤维复合材料论文复合材料论文:我国碳纤维增强复合材料的市场状况【摘要】碳纤维复合材料(CFRP)作为一种先进的复合材料,具有重量轻、模量高、比强度大、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、吸振性好等一系列优点,在航空航天、汽车等领域已有广泛的应用。

文章通过对碳纤维在行业中的广泛应用及现状分析,对国内碳纤维复合材料市场的问题与前景进行了探讨。

【关键词】碳纤维复合材料;体育休闲用品;结构加固工程一、我国CFRP体育休闲用品的发展情况我国在八十年代初开始研制CFRP体育运动器材。

1983哈尔滨玻璃钢研究所研制的CFRP羽毛球拍,1987年研制成功碳纤维/玻璃纤维混杂增强环氧树脂的蜂窝夹层结构四人皮艇。

八十年代中期,由于中国的改革开放政策和劳动力低廉等原因,台湾逐步把劳动力密集,污染严重的CFRP体育器材制造业转往大陆沿海地区。

例如,台湾80%的高尔夫球杆、40.50%的网球拍、羽毛球拍,60%以上的自行车架制造业转移到深圳、东莞、福州和厦门等地;一些发达国家也把该种体育器材制造业转来中国。

例如,韩国把其大部分CFRP钓鱼杆制造业转来中国天津、威海和宁波等地。

据统计,2002年国产CFRP钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍、自行车等已分别占到世界同类产品产量的60%、60%、75%、65%。

这些CFRP体育休闲用品所消耗的CF量,约占当年世界CF消耗总量的16%。

然而,由于国际CFRP体育休闲用品已处于饱和状态,今后这方面产品将基本上处于稳定状态,年增长速度大体在1%左右。

二、结构加固工程已成为CFRP产业新的增长点中国从1997年开始从国外引入CFRP加固混凝土结构技术,并开始进行相关研究,由于其巨大的技术优势,在短短的时间内很快形成研究和工程应用的热点。

目前国内已有国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心、清华大学、东南大学、天津大学、北京航空航天大学、北京化工大学、中国建筑科学研究院等数十个高校和科研院所先后开展了CF加固建筑结构的研究,已完成多项研究课颗,发表研究论文100多篇。

复合材料论文1

复合材料论文1

纤维复合材料在航天工业中的应用及特点摘要:本文对纤维复合材料在航空航天领域的发展现状和应用情况进行了综合论述。

简要概述了纤维复合材料的特性,着重介绍了聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料以及碳/碳复合材料等的性能特点及其在航空航天领域中的应用。

关键词:纤维复合材料航空航天应用性能特点1.引言随着航空航天科学技术的不断进步,促进了新材料的飞速发展,其中尤以先进复合材料的发展最为突出。

目前主要指有较高强度和模量的硼纤维、碳纤维、芳纶等增强的复合材料,耐高温的纤维增强陶瓷基复合材料,隐身复合材料,梯度功能复合材料等。

【1】飞机和卫星制造材料要求质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀,这些苛刻的条件,只有借助新材料技术才能解决。

复合材料具有质量轻,较高的比强度、比模量,较好的延展性,抗腐蚀、导热、隔热、隔音、减振、耐高(低)温,独特的耐烧蚀性、透电磁波,吸波隐蔽性、材料性能的可设计性、制备的灵活性和易加工性等特点,是制造飞机、火箭、航天飞行器等军事武器的理想材料。

【2】2.纤维复合材料的特性近年来,纤维复合材料在航空航天领域应用日益广泛,这是由于它具有比强比模量高、抗疲劳性能好、减震性能优良、高温性能好、断裂安全性高、耐腐蚀性能优越等显著优点。

与传统金属等材料相比,显示出较大的优越性,主要体现在以下方面:(1)可设计性和各向异性。

复合材料的力学、机械及热、声、光、电、防腐、抗老化等性能都可按照构件的使用或服役环境条件要求,通过组分材料的选择和匹配以及界面控制等材料设计手段,最大限度地达到预期的目的,以满足工程结构设计的使用性能,同时由于复合材料具有各向异性和非均匀性,可以通过合理的设计消除材料冗余,最大程度发挥材料及结构的潜力和效率。

【3】(2)材料与结构一体化。

复合材料构件与材料是同时形成的,一般不再由“复合材料,’加工成复合材料构件,使之结构的整体性好,大幅度减少零部件和连接件数量,从而缩短加工周期,降低成本,提高可靠性。

复合材料论文

复合材料论文

复合材料论文复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有优良的综合性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑领域等。

本文将从复合材料的定义、分类、制备工艺以及应用领域等方面进行探讨。

首先,复合材料的定义是指由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有优良的综合性能。

复合材料的组合可以是有机与无机材料的组合,也可以是不同种类的有机材料的组合,如树脂与纤维的组合。

由于复合材料具有优异的性能,如高强度、高刚度、耐腐蚀等特点,因此在航空航天、汽车制造、建筑领域有着广泛的应用。

其次,复合材料可以根据其组成材料的性质和相互作用的方式进行分类。

按照组成材料的性质,可以将复合材料分为纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和层合复合材料。

而根据相互作用的方式,又可以将复合材料分为增强相和基体相。

不同种类的复合材料具有不同的特点和应用领域,因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。

复合材料的制备工艺主要包括预浸料法、手工层叠法、自动层叠法等。

预浸料法是将纤维材料浸渍在树脂基体中,然后在模具中进行成型。

手工层叠法是将预先浸渍好的纤维层手工层叠在一起,再进行固化成型。

自动层叠法则是利用机械设备进行自动层叠和成型。

不同的制备工艺适用于不同的复合材料,选择合适的制备工艺可以提高复合材料的生产效率和质量。

最后,复合材料在航空航天、汽车制造、建筑领域有着广泛的应用。

在航空航天领域,复合材料可以用于制造飞机机身、发动机部件等,能够减轻飞机的重量,提高飞行性能。

在汽车制造领域,复合材料可以用于制造车身、悬挂系统等部件,能够提高汽车的安全性和燃油经济性。

在建筑领域,复合材料可以用于制造建筑结构材料、装饰材料等,能够提高建筑的耐久性和美观性。

综上所述,复合材料具有优良的综合性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑领域。

通过对复合材料的定义、分类、制备工艺以及应用领域的探讨,可以更好地了解复合材料的特点和应用前景。

希望本文能够为复合材料的研究和应用提供一定的参考价值。

碳纤维复合材料论文

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碳纤维复合材料论文导言碳纤维复合材料(CFRP)是一种由碳纤维和树脂基体组成的高性能材料。

随着科技的进步,CFRP在航空航天、汽车工业、体育用品等领域中得到了广泛的应用。

本论文将就CFRP的制备方法、性能特点以及应用前景进行详细探讨。

1. CFRP的制备方法CFRP的制备方法通常包括纺丝、预浸料、固化和成型四个步骤。

1.1 碳纤维纺丝碳纤维是由多个碳纤维丝束组成的。

纺丝过程中,先将碳纤维丝束在高温下拉伸,然后进行表面处理,以增加纤维与树脂的粘合性能。

1.2 预浸料制备预浸料是将纺丝得到的碳纤维与树脂基体进行浸渍得到的材料。

树脂基体一般采用环氧树脂。

预浸料制备过程中需要控制纤维的含量、纤维间的排列方式以及树脂的渗透性。

1.3 固化固化是指通过加热或加压将树脂基体中的单体或低分子量聚合物转变为高分子量聚合物的过程。

固化可以提高CFRP的强度和刚度。

1.4 成型成型是将固化后的预浸料经过特定形状的模具加热或加压成型,得到最终的CFRP产品。

2. CFRP的性能特点CFRP具有许多优良的性能特点,使其成为许多领域的首选材料。

2.1 高强度和高刚度相比于传统的金属材料,CFRP具有更高的强度和刚度。

其拉伸强度可以达到2000 MPa,弹性模量可以达到150 GPa以上。

2.2 轻质CFRP的密度大约为1.6 g/cm³,相比于钢材(7.8 g/cm³)和铝材(2.7g/cm³),CFRP具有更轻的重量优势。

2.3 抗腐蚀性由于CFRP的主要组成部分是碳纤维和树脂基体,它具有优良的抗腐蚀性能,不易受潮湿环境、化学物质和气候变化的影响。

2.4 热稳定性CFRP具有较高的热稳定性,可以在高温环境下长期使用而不发生形变或脆化。

2.5 高耐疲劳性由于CFRP的高强度和高刚度,它具有出色的耐疲劳性能,适用于长期受到重复加载的应用场景。

3. CFRP的应用前景随着CFRP技术的不断发展,其在各个领域的应用前景十分广阔。

复合材料范文范文

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复合材料范文范文复合材料是在其中一种基材的基础上添加一种或多种增强材料制成的新型材料。

它具有优异的物理力学性能和化学性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。

本文将介绍复合材料的定义、特点、应用以及发展前景。

首先,复合材料是指由至少两种不同的材料组成的,可以相互补充和增强性能的材料。

其中,基材是复合材料的主要组成部分,常用的基材有塑料、金属、陶瓷等;增强材料则可以是纤维、颗粒、泡沫、薄膜等。

通过选择不同的基材和增强材料,可以得到具有不同性能和用途的复合材料。

例如,以玻璃纤维为增强材料,以环氧树脂为基材,制成的复合材料具有高强度、刚性和耐腐蚀性。

其次,复合材料具有许多优异的性能和特点。

首先,复合材料具有良好的机械性能,如高强度、高韧性和耐磨性。

这是由于增强材料的加入可以有效提高材料的力学性能。

其次,复合材料具有较低的密度和良好的耐腐蚀性能。

由于增强材料的使用,复合材料可以实现低密度化,从而减轻结构负荷。

同时,复合材料的耐腐蚀性能也较好,适用于各种恶劣环境下的应用。

此外,复合材料还具有较好的耐高温和耐低温性能,能够在高温或低温条件下保持较好的性能稳定性。

然后,复合材料在各个领域中得到了广泛的应用。

航空航天领域是复合材料的主要应用领域之一、由于复合材料具有高强度、轻质和耐腐蚀等性能,因此被广泛应用于飞机机身、翼面、卫星等结构中,可以显著提高飞机的性能和燃油效率。

汽车制造业也是复合材料的重要应用领域。

复合材料可以用于汽车车身、底盘、发动机罩等部件中,可以减轻车重、提高安全性和降低油耗。

此外,复合材料还可以用于建筑材料、船舶制造、电子产品等领域。

最后,复合材料在未来的发展前景十分广阔。

随着科技的不断进步,复合材料的性能会得到进一步提升,应用领域也会不断扩展。

例如,碳纤维复合材料在航空航天领域的应用已经成为发展趋势,可以提高航空器的载荷能力和飞行速度。

另外,生物可降解的复合材料也是未来的研究热点,可以用于环境友好型材料的制备。

复合材料毕业论文

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复合材料毕业论文复合材料毕业论文随着科技的不断进步和工业的快速发展,复合材料作为一种新型材料,逐渐引起了人们的关注和重视。

复合材料由两种或两种以上的材料组成,通过复合工艺制成,具有优异的性能和广泛的应用领域。

本篇文章将从复合材料的定义、分类、制备方法以及应用前景等方面进行探讨。

首先,复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料。

这些材料可以是金属、陶瓷、塑料等,通过复合工艺将它们结合在一起,形成新的材料。

复合材料的组成可以是纤维增强材料和基体材料的组合,也可以是不同种类的纤维增强材料的组合。

复合材料的制备过程需要经过层压、注塑、浸渍等工艺,以保证材料的均匀性和稳定性。

其次,复合材料可以根据其组成和结构进行分类。

最常见的分类方式是根据增强材料的类型进行划分,包括纤维增强复合材料和片层增强复合材料。

纤维增强复合材料是指将纤维材料(如玻璃纤维、碳纤维等)与基体材料(如树脂、金属等)结合在一起制成的材料。

片层增强复合材料则是指将两种或两种以上的材料通过层压工艺结合在一起,形成多层结构的材料。

然后,复合材料的制备方法有多种。

其中,最常用的方法是层压法和注塑法。

层压法是将预先制备好的纤维增强材料和基体材料按照一定的比例叠加在一起,然后通过热压或冷压的方式加固,使其形成坚固的复合材料。

注塑法则是将纤维增强材料和基体材料混合后,通过注塑机将混合物注入模具中,经过加热和冷却后形成所需的复合材料。

最后,复合材料在各个领域都有广泛的应用前景。

在航空航天领域,复合材料可以用于制造飞机的机身、翼面等部件,具有重量轻、强度高的特点,可以提高飞机的性能和燃油效率。

在汽车工业中,复合材料可以用于制造车身和零部件,可以减轻汽车的重量,提高车辆的燃油经济性和安全性。

此外,复合材料还可以应用于建筑、电子、医疗等领域,为各行各业带来更多的发展机遇。

综上所述,复合材料作为一种新型材料,具有广泛的应用前景和发展空间。

通过深入研究和不断创新,我们可以进一步发掘复合材料的潜力,为各个领域的发展做出更大的贡献。

碳纤维复合材料论文

碳纤维复合材料论文

碳纤维复合材料论文第一篇:碳纤维复合材料论文碳纤维复合材料摘要一、碳纤维复合材料的概况二、碳纤维复合材料的结构三、碳纤维复合材料的用途四、碳纤维复合材料的优势五、碳纤维的产业六、结论1、概况在复合材料大家族中,纤维增强材料一直是人们关注的焦点。

自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来,碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功,性能不断得到改进,使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。

下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。

2、结构碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。

碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。

碳纤维比重小,因此有很高的比强度。

碳纤维是由含碳量较高,在热处理过程中不熔融的人造化学纤维,经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。

碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。

因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。

3、用途碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。

碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。

在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。

碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的,现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。

随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不断努力提高。

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摘要与传统的CF增强材料相比,CNTs/CF混杂多尺度增强体在提高复合材料横向力学性能,充分发挥CNTs和cF的优异性能,开发具有综合优异性能的先进复合材料方面具有显著优势。

目前该领域的研究尚处于起步阶段,几种常见的制备方法中化学气相沉积法尤其是等离子体化学气相沉积法获得的多尺度增强体的纳米结构在纤维表面均匀密布,具有广阔的发展前景和应Hj潜力。

总之,CNTs/CF制备工艺的进一步完善和其与树脂复合后的新型复合材料的性能研究有待深入探索。

引言碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有强度高、模量高、密度小、尺寸稳定等一系列优异性能,已器材等领域。

众所周知,复合材料的性能主要取决于纤维和树脂基体本身的力学性能、纤维的表面能、纤维与基体之间的界面粘结以及界面应力传递能力。

由于碳纤维(CF)表面为石墨乱层结构,纤维表面惰性大、表面能低,有化学活性的宫能}玎少,反应活性低,与基体的粘结性差,复合材料界面中存在较多的缺陷,界面粘结强度低,复合材料层间剪切强度(Interlaminar Sheafing Strength,ILSS)低。

另外,纤维复合材料是各向异性十分突出的材料,其优异的物理、力学性能都集中在纤维的轴向,而在复合材料的横向无纤维加强作用.复合材料耐冲击性能较差。

为改善纤维增强树脂基复合材料的性能,必须对纤维/树脂基体间的界面进行优化设计,同时改善树脂基体的性能指标。

纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)是由单层或多层石墨烯片围绕中心轴按一定的螺旋角卷绕而成的无缝、纳米级中空管体。

组成CNTs的c—C共价键是自然界巾很稳定的化学键,理论计算和实验表明CNTs具有极高的强度和极大的韧性¨1,理论估计其杨氏模量高达5TPa,实验测得平均为1.8TPa,弯曲强度为14.2GPa,抗拉强度为钢的100倍,密度仅为钢的1/6~l/7。

其直径在0.4—50nm之间,长度可达数微米至数毫米,因而具有很大的长径比,一般大于1000,是准一维的量子线,被看作复合材料增强体的终极形式,必将作为增强相而在复合材料中得到应用HJ。

CNTs主要由碳元素组成,与聚合物有相似的结构,尺寸在同一数量级上,可将CNTs看作一种单元素的聚合物,且CNTs表面原子约占50%以上,与聚合物之间的相互作用强,研究表明,CNTs与聚合物之间的应力传递能力至少是传统纤维增强复合材料的10倍以上¨J,同时CNTs还具有很好的韧性,能够承受40%的张力应变,而不会呈现膪I生行为、塑性变形或键断裂.可以提高基体材料的韧性。

6 J,因此可与聚合物复合制备高性能的复合材料。

将准一维纳米材料CNTs与传统连续纤维混合作为复合材料增强相,有望同时改善复合材料的界面性能和树脂基体的抗冲强度。

CNTs/CF作为多尺度增强材料,其方式主要有掺杂法、化学气相沉积法、混纺法及化学接枝法。

碳纳米管/碳纤维混杂多尺度增强体研究现状掺杂法掺杂法是将CNTs直接混合在树脂中,然后与连续CF复合,制备复合材料。

究了多壁碳纳米管(MWCNTs)/T300连续cF环氧树脂复合材料的力学性能,当基体中CNTs的含量为3%时复合材料的力学性能最佳,断裂强度为1780MPa,模量为164GPa。

国防科学技术大学采用表面修饰的MWCNTs和T700连续CF与CYD一128环氧树脂复合制备复合材料,力学性能测试表明。

复合材料的拉伸模量基本不变.拉伸强度和失稳应变分别提高7.6%和6.7%。

力学性能离散度显著降低,离散标准方差分别降低了14.5%和41.0%,层间剪切强度提高6.2%,离散标准方差降低了58.9%,压缩强度与压缩应变分别提高11.2%和15.8%,但压缩模量、压缩强度和压缩破坏应变的离散标准方差分别提高了55.6%、39.4和35.0%。

这是由于CNTs网络结构改善了基体性能,并在复合材料横向起到“缝合”作用,弥补了单向纤维增强体系的不足,降低了复合材料性能离散性。

而压缩损伤机制的复杂性和CNTs在基体中的团聚,导致压缩性能的离散性增加。

这种方法操作简易,但纳米材料极易团聚.获得的复合材料性能受CNTs在树脂基体中的分散程度影响较大,当ClOTs聚集在一起时,不仅明显降低了增强相的长径比,而且CNTs可从基体中滑脱出来,影响了复合材料的弹性。

也可以导致复合材料力学性能不能够提高。

化学气相沉积法化学气相沉积法是利用气态或蒸汽态的物质在气相或气固界面上发生反应。

生成固态沉积物的材料经典合成方法。

以乙炔或甲烷为碳源,氮气或氩气惰性气体作为保护气体,氢气为载气,在金属催化剂(如铁、钴、镍等过渡金属元素)的作用下。

采用化学气相沉积法可以在cF表面直接生长CNTs”川。

E.T.Thostenson等”1将CF束在7000C真空条件下热处理,去除纤维表面的聚合物浆料,采用磁控溅射技术(Magnatron Sputtering)在cF束上溅射一层304不锈钢作为催化剂,在660。

C下通N,和H:混合气体将催化剂层转变为催化剂颗粒,然后停止通N:和H:混合气体,改通0.5h乙炔气体,即在cF表面得到一层CNTs。

以此作为复合材料的增强体。

可以获得多尺度增强体增强的复合材料。

断裂试验结果显示,材料的界面应力传递能力得到显著提高,这是因为增强体与基体的接触面积增大,CNTs与基体间的应力传递能力强,且两相间的物理作用加强。

采用热化学气相沉积法也可在石墨纤维表面合成CNTs”1。

首先在纤维表面涂覆一层铁纳米颗粒作为CNTs生长的催化剂,在常压下,控制温度在550—1000℃,气氛条件为甲烷(10%一100%)与氢气。

实验发现,当温度为650—800T:时可在石墨纤维表面生成顶端带有催化剂颗粒的Ch'Ts,生成的CNTs的类型取决于甲烷气体浓度的大小。

阵列MWCNTs可以通过注射化学气相沉积法制备”….在不同的生长条件下用这种方法也可以在cF上获得不同形貌的CNTs。

通过化学气相沉积法将CNTs 接枝到IM7CF表面,比表面积可提高三倍,与甲基丙烯酸甲酯润湿性能显著提高。

其复合材料的界面剪切强度提高26%”“。

作为基材,cF可以为cF束、cF布、cF毡”“。

Yinodp.Veedu 在纤维布上直接生长CNTs,制备三维增强多功能复合材料,CNTs在复合材料厚度方向上起到增强作用。

同时极大地提高了复合材料层间断裂韧性、硬度、面内力学性能、冲击性能和热、电传导性,使复合材料具备多功能性,这种方法虽然可以改善材料的性能,但工艺条件、技术设备要求较高,而且会在界面引入金属催化剂杂质,影响到材料的界面粘结性能,且CNTs为沉积在CF表面而非以化学键方式连接,因此,复合材料界面性能提高幅度有限。

等离子体化学气相沉积法常用来制备一些常见的碳纳米结构材料,如CNTs”“、碳纳米片”“和金刚石薄膜”“等。

这种方法优点在于可以不使用金属催化剂,并且获得的碳纳米材料与底材之间为连续结构。

不存在构异质连接。

Fisher‘17 3采用微波等离子体化学气相沉积法在石墨纤维表面生长出花瓣状碳纳米片,以此作为复合材料的增强相,外向生长的碳纳米结构必将显著提高界面应力传递能力和复合材料的综合力学性能。

因此。

等离子体化学气相沉积法在CNTs/CF多尺度增强体材料制备方面具有巨大的应用潜力。

混纺法聚丙烯腈(PAN)纤维是制造cF最重要的原材料体系之一,实验表明,单壁碳纳米管(SWCNTs)增强沥青基cF可以显著提高纤维的力学性能,因此,研究人员尝试将CNTs与PAN 混合进行纺丝,经碳化制备CNTs/PAN复合纤维。

与PAN纤维相比,用PAN和含量为10wt%的SWCNTs通过溶液纺丝获得FAN/SWCNTs复合纤维的拉伸模量室温下可提高一倍,150。

C 时甚至可提高达1个数量级以上,且热收缩率和聚合物溶解性显著降低,玻璃化温度提高40℃。

这些现象说明PAN与SWCNTs之间存在相互作用。

拉曼光谱和X射线衍射结果明SWCNTs显示出比PAN更高的取向度。

拉伸断裂界面表明PAN纤维高度纤维化,而PANSWCNTs 复合纤维的纤维化程度随SWCNTs含量的增加而降低,在SWCNTs含量为10wt%时,PAN/SWCNTs复合纤维的断裂强度、模量和断裂应变分别提高了100%、160%和115%㈨。

化学接枝法化学接枝是CF复合材料界面改性的重要技术,一般是通过对cF表面氧化处理后在纤维表面引入含氧官能团(如一COOH、一OH等),然后通过化学反应引入和树脂相容性较好的活性偶联剂分子,从而达到改善复合材料界面性能的目的。

经过酸处理的CNTs具有一定的化学活性。

可以与多胺等活性分子进一步反应,因此,CF表面化学接枝技术以及CNTs 的化学修饰使得通过化学接枝法制备CNTs/CF多尺度增强体成为可能。

在这个过程中,首先将CF及CNTs经强酸氧化而引入羧基,然后将羧基转化为活性更高的酰氯官能团H引或在CF表面吸附一层星形大分子ⅢJ,再将获得的CNTs与二胺反应,最后与经过处理的CF反应,从而实现CNTs与CF的化学键连接,获得CNTs/CF多尺度增强体,也可以直接通过CNTs、CF表面氧化引入的羧基、羰基、羟基或胺基问的酯化反应、酐化反应或胺化反应将CNTs以化学键连接方式引入到CF表面。

参考文献]郝元恺,肖加余.高性能复合材料学[M].北京:化学工业出版社,2004.J.[2]郭建君。

孙晋良。

任慕苏,白瑞成.TDE-85/AG-80环氧树脂基复合材料微观形貌与力学性能分析[J].玻璃钢/复合材料,2010,(1):49-52.[3]王静荣.澍华清.溶液共混法制备聚氯酯/碳纳米管复合材料及其性能【J].玻璃钢/复合材料,2009,(6):35-38.《课程名称》课程论文题目:碳纳米管/碳纤维混杂多尺度增强体研究现状学生姓名:xxx学号:2xxxx34专业班级: xxxx学院:xx工程学院201x年x月1x日。

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