刘辉
,
陈新
,
王英男
,
杨长龙
,
陈宁
,
兰逢涛
,
何州文
玻璃钢/复合材料
碳纤维复合芯导线的卷绕性能主要取决于所用树脂体系的韧性,本文对高温碳纤维复合芯导线所用树脂体系进行了研究.试验结果表明:4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂可以满足碳纤维复合芯的耐高温要求；为了进一步提高碳纤维复合芯导线的安全可靠性,采用核壳结构聚合物对树脂体系进行增韧,使碳纤维复合芯的卷绕性能进一步提高.选用4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂和甲基纳迪克酸酐为主体树脂,加入其他辅料和10份增韧剂所得到的配方,经过拉挤试验及综合性能测试结果表明,本实验采取的树脂配方可以满足拉挤工艺及碳纤维复合芯导线40D卷绕性能要求.
关键词:
输电线路
,
复合材料
,
增韧技术
兰逢涛
,
李克智
,
李贺军
,
郭领军
,
曹伟锋
材料导报
介绍了近年来国内外碳/碳复合材料连接领域的研究进展,系统总结了碳/碳复合材料与自身及其与铜合金、钛合金、铌合金之间连接新技术与新工艺,并对有限元分析方法在碳/碳复合材料连接中的应用进行了简要的概括.针对碳/碳复合材料连接中存在的问题,提出了一些可行性解决方案,最后展望了碳/碳复合材料连接的研究前景.
关键词:
碳/碳复合材料
,
连接
,
剪切强度
,
有限元
李克智
,
郭领军
,
高全明
,
兰逢涛
新型炭材料
doi:10.1016/S1872-5805(09)60023-8
采用不同的预制体和致密化方法制备了密度不同的5种炭/炭复合材料(密度范围1.77g/cm3～1.85g/cm3).用氧-乙炔焰对试样进行了烧蚀试验,并用SEM表征了烧蚀后材料的形貌.结果表明: 烧蚀后,与乙炔焰成30o角的纤维变成楔形,而与火焰平行的纤维变成直径为3.5μm～4.5μm的针状,针状纤维更易被火焰烧蚀而钝化.部分宏观孔(直径为1.0mm～1.26mm)、针状微孔及界面裂纹等缺陷处更易被烧蚀而变成烧蚀坑.包裹纤维的沥青炭层由于热解炭基体的不连续而出现了严重的剥蚀.高密度材料(1.85g/cm3)具有良好的抗烧蚀性能.
关键词:
炭/炭复合材料
,
炭纤维
,
烧蚀
沈学涛
,
李克智
,
李贺军
,
兰逢涛
,
冯涛
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00943
采用ZrOCl2溶液浸渍法把含锆组元引入碳纤维预制体, 结合热梯度化学气相渗透、高温石墨化工艺制备了ZrC改性C/C复合材料. 用氧乙炔烧蚀测试材料的烧蚀性能, XRD测试材料烧蚀前后的物相组成, 采用SEM观察材料的微观形貌. 烧蚀结果表明：随着烧蚀次数的增加, 若每次烧蚀后不去除ZrO2, 材料的线、质量烧蚀率呈先增加后减小的趋势, 最后趋于稳定; 若每次烧蚀后去除ZrO2, 材料的线、质量烧蚀率均呈增大的趋势. 产物ZrO2的蒸发吸收了材料烧蚀表面的热量, 减缓了火焰对烧蚀表面的冲蚀, 材料的线烧蚀率减小, 然而, ZrO2的蒸发会增加材料的质量损失速度, 导致材料的质量烧蚀率增大.
关键词:
ZrC
,
C/C composites
,
ablation
,
oxyacetylene
兰逢涛
,
王英男
,
程逸建
,
张翀
,
杨长龙
,
刘辉
合成材料老化与应用
玻纤/碳纤维复合芯热老化是影响新型电力输电导线服役寿命的关键因素.本研究对输电导线玻纤/碳纤复合芯进行了人工加速老化试验,重点研究了老化过程中复合芯质量和机械性能变化,并利用复合芯微观组成变化对老化机理进行了分析.人工加速老化试验结果表明,在160℃进行了6000h高温热老化试验后,复合芯的质量、弯曲强度和拉伸强度保持率分别为96.5％,90.5％与81.5％,新型导线用复合芯表现出优异的耐热老化行为；复合芯的热老化行为与小分子分解速率和氧气扩散反应速率相关,长期热氧老化会腐蚀树脂基体,在复合芯表面形成疏松的玻纤层,进而影响到复合芯的机械性能.
关键词:
复合芯
,
热老化
,
机械性能
,
寿命评估
杨青
,
兰逢涛
,
何州文
,
刘辉
,
陈新
绝缘材料
通过分子模拟方法，在微观水平上研究了纳米TiO2和水分子对双酚A型环氧树脂(DGEBA)-二乙基甲苯二胺(DETDA)体系电性能的影响。结果表明：与纯环氧树脂体系相比，纳米TiO2的加入能够有效提高体系的耐电击穿性能；水分子的存在会降低体系的耐电击穿性能。
关键词:
环氧树脂
,
分子模拟
,
电性能
,
复合材料
,
二氧化钛
兰逢涛
,
陈新
,
王英男
,
杨长龙
玻璃钢/复合材料
碳纤维复合芯导线是电力行业新型架空输电线路关键部件.运行过程中主承力件复合材料芯棒长期受拉力作用会产生蠕变,电网线路设计部门亟待了解复合芯棒的长期变形行为以考核其耐久性.本文利用时-温叠加原理,通过测量高温下复合材料蠕变行为成功预测了工况温度下的材料蠕变.研究利用动态热机械分析仪对完全和未完全固化的复合芯棒进行了加速蠕变测试,通过平移将短期蠕变数据结合生成长期蠕变柔量叠加曲线,预测出复合芯棒在设计寿命期间的蠕变水平.研究结果表明,在120 C下,30年的工作期限中,完全固化混杂复合材料棒材的柔量只有少量提高(约5％),说明其在该温度下的复合芯蠕变量很小,复合芯棒材具有优异的高温抗蠕变性.
关键词:
碳纤维复合芯
,
加速蠕变测试
,
时-温等效原理
,
热活化能理论
王标
,
李克智
,
李贺军
,
付前刚
,
王翔
,
兰逢涛
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00737
采用包埋浸渗法和化学气相沉积(CVD)法相结合在炭/炭(C/C)复合材料表面制备了SiC涂层, 借助扫描电镜、能谱分析以及X射线衍射等检测手段对涂层的微观组织形貌、元素分布和物相组成进行了观察与分析. 结果表明:包埋法制备的SiC涂层与C/C复合材料基体的界面处形成了梯度过渡层, CVD法制备的涂层十分致密, 有效填充了包埋SiC涂层中的孔隙, 因此, 二步法制备的SiC涂层具有良好的防氧化性能, 涂层试样在1500℃静态空气中氧化60h失重率仅为2.01%. 试样失重的主要原因是其在高低温热循环过程中氧气从涂层中的微裂纹扩散至基体表面, 从而引起基体氧化所致.
关键词:
C/C复合材料
,
chemical vapor deposition
,
coating
兰逢涛
,
陈新
,
王英男
,
杨长龙
玻璃钢/复合材料
碳纤维复合芯导线运行过程长期受舞动与扭转作用,其主承力部件环氧树脂增强碳纤维复合材料芯棒韧性较差,在舞动或扭转工况下,复合材料芯棒能否可靠运行是电网运行部门关注的关键问题.利用导线舞动与扭转试验,通过研究不同舞动次数后复合芯棒的结构与机械性能,客观评价复合芯导线的安全适用性.研究结果表明,碳纤维导线在25％额定拉断力下舞动90万次后铝线全部断股,而碳纤维复合芯在连续舞动100万次的情况下,其抗拉强度依然保持在90％初始强度以上,复合芯无损探伤检测亦未发现芯棒破坏.碳纤维复合芯在25％RTS张力下连续扭转100万次后,铝线未发生断股现象,其抗拉强度保持在90％初始强度以上,两种严酷工况试验证明碳纤维复合芯可在高电压等级分裂导线中长期安全使用.
关键词:
碳纤维复合芯
,
舞动性能
,
扭转性能
,
损伤特性
林晓秋
,
李克智
,
李贺军
,
兰逢涛
,
朱冬梅
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2008.04.004
采用Y2O3-Al2O3-SiO2-TiO2(YAST)玻璃作为中间层,对SiC-MoSi2表面改性的C/C复合材料与Li2CO3-Al2O3-SiO2(LAS)陶瓷进行热压连接,所施压力为20MPa,保温时间为30min,连接温度分别为1150℃,1200℃,1250℃,1300℃.利用SEM,EDS和BEI(背散射电子像)对SiC-MoSi2涂层,连接界面的形貌和断口进行了分析,研究结果表明,SiC-MoSi2涂层与基体结合紧密,Si、C元素在界面处呈梯度状分布,形成厚度约为15μm的过渡层.YAST玻璃与基体润湿良好,接头的剪切强度可达26.21MPa.
关键词:
C/C复合材料
,
LAS陶瓷
,
玻璃
,
连接
