林铁松
,
贾德昌
,
何培刚
,
王美荣
硅酸盐通报
本文制备了短碳纤维长度为7 mm的预制体,然后再与铝硅酸盐聚合物配合料复合制备了纤维含量分别为3.5vol%、4.5vol%和6.0vol%的短碳纤维强韧的铝硅酸盐聚合物基复合材料.通过对复合材料三点弯曲力学性能测试以及测试过程中试样拉伸侧面微观裂纹的原位观察,对复合材料的力学性能,韧化机理以及断裂行为进行了研究.研究发现,纤维的加入极大的改善了复合材料的强度和韧性并使复合材料呈现"伪塑性"断裂特征.原位观察表明,弯曲测试过程中复合材料拉伸面会产生大量的次生裂纹并逐步扩展.随着载荷达到最大值,主裂纹产生并导致次生裂纹处应力出现下降,致使次生裂纹扩展停滞并呈现一定程度的闭合.复合材料拉伸面次生裂纹的萌生及扩展是复合材料具有较大断裂功的主要原因.随着复合材料模量的增加,复合材料拉伸面次生裂纹的扩张幅度逐步缩小,变形能力减弱.
关键词:
铝硅酸盐聚合物
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短碳纤维
,
原位观察
,
强韧化机理
,
断裂行为
王静
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李慕勤
,
温广武
稀有金属材料与工程
以短碳纤维(Cf)为增强体,采用湿法搅拌均化和自组装合成工艺使短碳纤维均匀分散于反应生成的羟基磷灰石(HA)粉体中,30 MPa下将复合粉体压制成型,并于1250℃氮气保护气氛常压烧结制备了短碳纤维增强羟基磷灰石生物复合材料(Cf/HA).为提高复合材料的界面结合,低温氧化法对碳纤维进行表面处理.采用IR,SEM技术研究短碳纤维处理前后的表面状态;SEM观察复合粉体的分散效果及复合陶瓷的断口形貌;三点弯曲法测其抗弯强度;单边切口梁法测其断裂韧性.实验结果表明:碳纤维的表面处理对力学性能有很大影响,可大大提高复合材料界面结合强度,Cf添加量为0.5%(质量分数)时,增强效果最为理想,最大抗弯强度为67.70 MPa,断裂韧性达1.18 MPa.m1/2,比Cf未氧化处理的复合材料分别提高近20%和18%.研究表明湿法搅拌均化和自组装合成工艺是一种行之有效的均化技术,具有最小的纤维损伤度、高的碳纤维体积分数以及操作便利等优点,常压下烧结制备的短Cf/HA复合材料是一种很有发展前途的骨替代植入材料.
关键词:
短碳纤维
,
羟基磷灰石
,
复合材料
,
界面结合
,
力学性能
许少凡
,
许少平
,
霍金元
,
顾斌
金属功能材料
本文采用化学镀铜法对短碳纤维表面进行镀铜,并用电镀法对长碳纤维表面进行连续镀铜后,再切割成镀铜短碳纤维.随后用粉末冶金法制备了含有这两种镀铜短碳纤维的碳纤维-铜-石墨复合材料和不含碳纤维的铜-石墨复合材料,对它们的物理和力学性能进行了测试,并在滑动速度为15 m/s、载荷为4.9N的干摩擦条件下进行了30 h磨损试验,结果表明:化学镀铜短碳纤维-铜-石墨复合材料的导电性、硬度、抗弯强度和耐磨性优于电镀铜短碳纤维-铜-石墨复合材料和不含碳纤维的铜-石墨复合材料.
关键词:
短碳纤维
,
化学镀铜
,
短碳纤维-铜-石墨复合材料
,
抗弯强度
,
耐磨性
王闯
,
李克智
,
李贺军
,
侯党社
,
黄敏
功能材料
利用弓形反射法(NRL)测试了碳纤维掺量分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%(质量分数)时碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)在低频段4～8GHz和高频段8～18GHz时的反射率,讨论了纤维掺量、频率、反射率之间的关系.结果发现,在纤维掺量相同条件下:低频段时,反射率＜-10dB,CFRC表现出吸波性;高频段且纤维掺量超过0.6%(质量分数)时,反射率＞-10dB,CFRC对电磁波表现出反射性.随着纤维掺量的增加,低频段时反射率先降低、后又有所回升,吸波性由弱变强、又变弱,纤维掺量为0.6%(质量分数)时出现最小反射率-15.0dB;高频段时反射率总体上呈上升趋势,材料对电磁波的反射性越来越强,纤维掺量为0.4%(质量分数)时出现最小反射率-19.4dB.
关键词:
短碳纤维
,
水泥基
,
电磁波
,
反射率
程韬
,
贾建刚
,
马勤
,
季根顺
,
郭铁明
材料热处理学报
采用X射线衍射仪(XRD)和扫面电子显微镜(SEM)研究了短碳纤维表面镀铜层的物相及镀铜层的生长过程,分析了电沉积镀铜机理,优化了其工艺.结果表明,当镀铜电压为1V时,Cu在碳纤维表面择优位置形核,形核率和长大速度较低,沉积30 min碳纤维表面形成的Cu镀层不完整;1.5V时沉积30 min的Cu镀层完整性较1V时明显改善,电压为2V时沉积30 min可以得到均匀的镀层;当电压为2.5V时,Cu镀层生长速度显著加快,镀层易脱落.
关键词:
短碳纤维
,
电沉积
,
镀铜
,
增强体
贾德昌
,
周玉
,
雷廷权
,
吴圣敏
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2001.04.007
采用真空热压烧结工艺制备了碳纤维体积分数分别为20%、40%和60%的高致密Cf/SiO2复合材料,研究了碳纤维含量对其组织结构、力学性能、热膨胀特性和抗氧化性能的影响规律.结果表明:SiO2基体及20%Cf/SiO2复合材料中,Si2仍保持非晶态,碳纤维含量为40%和60%时,Si2发生部分析晶;Cf/SiO2复合材料的抗弯强度、断裂韧性和断裂应变,随碳纤维含量增加均呈现先降低后又增加的趋势,而弹性模量则先增后降;60%Cf/Si2表现出明显伪塑性;碳纤维含量增大,使复合材料的热膨胀系数成倍增加,抗氧化性变差.
关键词:
短碳纤维
,
SiO2复合材料
,
组织
,
性能
廖功雄
,
何伟
,
董黎明
,
靳奇峰
,
蹇锡高
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2005.02.006
采用熔融共混的方式制备了不同短碳纤维含量增强含二氮杂萘酮聚芳醚酮(PPEK)基复合材料,对复合材料的加工性能、力学性能、摩擦性能、耐热性进行了研究.结果表明:短碳纤维增强复合材料均可以注塑成型;短碳纤维对PPEK的增强作用明显,拉伸强度和弯曲强度均有大幅提高;复合材料中短碳纤维起到了明显的自润滑作用,复合材料的摩擦系数和磨损率均随碳纤维含量的增加而明显降低;短碳纤维的加入进一步提高了复合材料的耐热性.
关键词:
二氮杂萘酮
,
聚芳醚酮
,
短碳纤维
,
复合材料
丁玉生
,
董绍明
,
黄政仁
,
江东亮
稀有金属材料与工程
通过不同制备工艺能够制备短纤维增强SiC复合材料.利用热压烧结工艺能够制备Cf/SiC复合材料,研究了温度和烧结助剂对Cf/SiC复合材料结构的影响.提高烧结温度,促进了Cf/SiC复合材料致密化,同时纤维的降解损伤加剧;用氧化物作为烧结助剂能够提高纤维与基体的结合能力,同时也促进纤维的降解,非氧化物烧结助剂能够在一定程度上保护纤维,降低纤维的损伤,并且纤维拔出明显.同时还研究了不同烧结方法对纤维结构的影响,利用SPS烧结工艺能够在较低温度的条件下快速制备致密的Cf/SiC复合材料,弱化了纤维与基体的作用,制备过程中能够很好的保护纤维,降低纤维在制备过程中的损伤.
关键词:
短碳纤维
,
Cf/SiC
,
热压烧结
,
烧结助剂
,
放电等离子烧结
