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碳纤维复合材料因轻质高强、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性强等一系列特性，在航空航天、汽车、船舶、能源、建筑等领域的应用与日俱增。然而，由于碳纤维表面光滑、惰性大、具有化学活性的官能团少，导致碳纤维与基体树脂之间的界面粘结强度低，界面存在较多缺陷，往往成为复合材料的薄弱环节。中国科学院宁波材料技术与工程研究所所属先进制造所复合材料智能制造与装备团队在石墨烯强韧化碳纤维复合材料关键技术方面取得了重要进展。
新型碳纤维点阵复合材料技术研究
碳纤维 点阵材料 穿插编织 轻质高强
2013/10/9
为了制备新型轻质高强材料,研究了满足拉伸主导型设计和临界细长比限制的点阵材料构形特征。针对碳纤维复合材料特点,开发了三维穿插编织工艺,在此基础上设计制备了碳纤维点阵复合夹层梁结构。对比蜂窝和碳泡沫材料分析点阵夹层结构的基本力学性能。研究表明点阵夹层结构具备整体成型、不发生层间脱胶破坏、比刚度和比强度高等优点,是一种很有前景的新型航空航天材料。
微观力学强度理论(MMF)是一种新型的基于物理失效模式的复合材料强度理论。通过对碳纤维/树脂(UTS50/E51)复合材料单向层合板进行纵向、横向静载拉伸、压缩和弯曲试验, 得到层合板的基本力学性能和宏观强度指标。建立了碳纤维增强树脂基复合材料微观力学模型, 获取树脂基体和纤维不同位置的机械载荷应力放大系数和热载荷应力放大系数。结合获取的应力放大系数及试验测得的单向层合板宏观强度, 计算出层合板组...
炭黑碳纤维填充双组分聚合物体系的导电网络及其阻温特性
导电复合材料 微观结构 学性能
2009/9/14
以2种不同形态尺寸的导电填料炭黑(CB)、 碳纤维(CF)填充双组分聚合物体系高密度聚乙烯(HDPE)聚丙烯(PP), 制备了四元导电复合材料。研究了导电网络的结构形态及其对材料阻温特性的影响。光学显微镜及SEM 观察表明： 炭黑选择性地分布于HDPE中, 体系中HDPE与PP呈双连续相分布, 形成双渗流导电网络结构。而具有较高长径比的碳纤维在两相基体中均匀分布并贯通多个相区, HDPE导电相区的...
气相生长碳纤维增强水泥基复合材料的制备及性能
气相生长碳纤维 水泥基复合材料 强度
2009/3/17
研究了脱油沥青(De-oiled asphalt)基气相生长碳纤维(VGCFs)增强水泥基复合材料的制备方法及其性能。以脱油沥青作原料，采用化学气相沉积法(CVD)制备出气相生长碳纤维，以此纤维制备水泥基功能复合材料。结果表明：低含量VGCFs的碳纤维增强水泥基复合材料具有良好的抗压强度和导电性能，在VGCFs的掺量由0增至0.6 %范围内，随着VGCFs掺量的增加，碳纤维增强水泥基复合材料的电阻...
我国高性能碳纤维复合材料产业前景广阔
碳纤维 复合材料
2008/11/18
近20年来，碳纤维增强复合材料研究与应用受到世界各国的普遍重视，美国、日本及欧洲各国等工业发达国家均将其列入国家优先重点发展计划，我国碳纤维增强复合材料的总产量已居世界第三位。在近日举行的以“高性能聚丙烯腈碳纤维制备的基础科学问题”为主题的第335次香山科学会议上，会议执行主席、国家自然科学基金委员会师昌绪院士指出，与国外技术相比，我国碳纤维领域还存在较大差距，主要体现在高性能原材料缺乏，以碳纤维...