镀镍碳纤维改性混凝土的力学性能及改性机理研究

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作者 李宗方 张涪民 陈亮 《功能材料》 北大核心 2025年第3期3143-3149,共7页

与碳纤维(CF)相比,镀镍碳纤维(Ni-CF)具有更好的亲水性、导电性、电磁损耗能力,其在混凝土中具有更为广阔的应用前景。对比分析了CF与Ni-CF的力学性能和分散性,并将Ni-CF引入混凝土中制备了镀镍碳纤维改性混凝土(Ni-CFMC)。测试了Ni-CFM... 与碳纤维(CF)相比,镀镍碳纤维(Ni-CF)具有更好的亲水性、导电性、电磁损耗能力,其在混凝土中具有更为广阔的应用前景。对比分析了CF与Ni-CF的力学性能和分散性,并将Ni-CF引入混凝土中制备了镀镍碳纤维改性混凝土(Ni-CFMC)。测试了Ni-CFMC的强度和韧性,研究了Ni-CF对混凝土力学性能的影响,并与CF进行了比较。结合SEM试验,对Ni-CF的改性机理进行了研究。结果表明:Ni-CF的力学性能较CF更加优异,CF表面光滑,而Ni-CF表面粗糙,Ni-CF的分散性较CF更强。Ni-CF可以提高混凝土的强度和韧性,且对混凝土力学性能的提高效果优于CF。随着Ni-CF掺量的增大,Ni-CFMC的抗压、抗折和劈裂拉伸强度及折压比均先增大后减小。Ni-CF和CF的最佳掺量分别为0.4%、0.3%。CF/混凝土基体界面存在孔隙,而Ni-CF与混凝土基体结合相对较好。Ni-CF表面的镍镀层可以提高其与混凝土基体的机械咬合力。 展开更多

关键词 混凝土 镀镍碳纤维 力学性能 界面 强度

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ABS/镀镍碳纤维复合材料电磁屏蔽特性研究 被引量：23

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作者 何芳 万怡灶 +2 位作者 黄远 李皓 王玉林 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期21-24,共4页

采用热压工艺制备了镀镍碳纤维(CF)增强(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)复合材料,研究了CF长度及含量对其电磁屏蔽特性的影响。结果表明,制得的镀镍CF镀层均匀、连续,且沿CF径向分布有大量沟槽;CF长度以2～4mm为宜,随着CF含量的增加... 采用热压工艺制备了镀镍碳纤维(CF)增强(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)复合材料,研究了CF长度及含量对其电磁屏蔽特性的影响。结果表明,制得的镀镍CF镀层均匀、连续,且沿CF径向分布有大量沟槽;CF长度以2～4mm为宜,随着CF含量的增加,复合材料的电磁屏蔽效能提高,当CF质量分数为20%时,ABS/镀镍CF复合材料在0.03～1.2GHz频率范围内的电磁屏蔽效能均在83dB以上。 展开更多

关键词 镀镍碳纤维 ABS 复合材料 电磁屏蔽

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镀镍碳纤维复合材料的电磁脉冲屏蔽效能 被引量：4

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作者 王富强 闫丽丽 +1 位作者 王东红 谷建宇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期147-151,共5页

研究了连续碳纤维表面化学镀镍工艺,并利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)分析了纤维的微观形貌、镍层成分和镍层结构。测试了镀镍碳纤维和镀镍碳纤维复合材料的导电性能。制备了镀镍纤维为增强材料的抗电磁脉冲复合材料。在场... 研究了连续碳纤维表面化学镀镍工艺,并利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)分析了纤维的微观形貌、镍层成分和镍层结构。测试了镀镍碳纤维和镀镍碳纤维复合材料的导电性能。制备了镀镍纤维为增强材料的抗电磁脉冲复合材料。在场强大于20kV/m的环境下测试了复合材料在频率为1.3,2.8,4.3,9.4GHz处的高功率微波电磁脉冲屏蔽效能。结果表明复合材料的高功率微波电磁脉冲屏蔽效能均大于60dB,其中2.8GHz下出现最大值91dB。 展开更多

关键词 连续镀镍碳纤维 复合材料 屏蔽效能 电磁脉冲

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镀镍碳纤维/镀镍石墨粉填充PC/ABS复合材料导电性能研究 被引量：3

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作者 陈彤 薛平 +3 位作者 韩宇 龙洪生 周翔 郑启涛 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期27-31,共5页

将导电填料镀镍碳纤维(NiCF)和镀镍石墨粉填充到PC/ABS共混物中,制备一种填充型导电复合材料,分析了NiCF与镀镍石墨粉的含量及NiCF长度对复合材料导电性能的影响。结果表明,随着NiCF和镀镍石墨粉含量的增加,复合材料的体积电阻率会降低... 将导电填料镀镍碳纤维(NiCF)和镀镍石墨粉填充到PC/ABS共混物中,制备一种填充型导电复合材料,分析了NiCF与镀镍石墨粉的含量及NiCF长度对复合材料导电性能的影响。结果表明,随着NiCF和镀镍石墨粉含量的增加,复合材料的体积电阻率会降低,即导电性能得到提高;与镀镍石墨粉相比,NiCF对复合材料导电性的影响更显著;PC/ABS/NiCF/镀镍石墨粉复合材料存在渗滤效应,NiCF含量在10%~15%范围内时,材料的体积电阻率急剧下降,导电性能迅速提高;复合材料颗粒长度为10 mm左右时,材料的导电性能最佳。 展开更多

关键词 镀镍碳纤维 镀镍石墨粉 聚碳酸酯 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 体积电阻率

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聚合物/镀镍碳纤维导电复合材料的研究进展 被引量：3

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作者 陈彤 薛平 +1 位作者 贾明印 韩宇 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期114-117,共4页

综述了聚合物/镀镍碳纤维(NiCF)导电复合材料的优点及其导电机理,介绍了该种导电复合材料的几种制备方法,包括单螺杆挤出机法、双螺杆挤出机法、密炼机法和Brabender塑化仪法,并详细地分析和总结了影响聚合物/NiCF导电复合材料导电性的N... 综述了聚合物/镀镍碳纤维(NiCF)导电复合材料的优点及其导电机理,介绍了该种导电复合材料的几种制备方法,包括单螺杆挤出机法、双螺杆挤出机法、密炼机法和Brabender塑化仪法,并详细地分析和总结了影响聚合物/NiCF导电复合材料导电性的NiCF长度、表面改性与分散、填充量以及加工工艺等因素。 展开更多

关键词 镀镍碳纤维 复合材料 导电性 电磁屏蔽性

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轻质环氧树脂／镀镍碳纤维／乙炔炭黑复合导电泡沫的制备与性能 被引量：5

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作者 杨建明 宇文慧 +3 位作者 杨雅琦 段宏基 赵贵哲 刘亚青 《塑料工业》 CSCD 北大核心 2017年第4期143-146,60,共5页

通过环氧树脂(EP)泡沫泡孔壁和泡孔框架中均匀分布的镀镍碳纤维(NCCF)和乙炔炭黑(ACET)构建有效的导电网络,成功制备了逾渗值仅为0.81%(体积分数)的EP/NCCF/ACET复合导电泡沫。采用化学镀的方法制备得到了NCCF,将NCCF和ACET分散在EP中,... 通过环氧树脂(EP)泡沫泡孔壁和泡孔框架中均匀分布的镀镍碳纤维(NCCF)和乙炔炭黑(ACET)构建有效的导电网络,成功制备了逾渗值仅为0.81%(体积分数)的EP/NCCF/ACET复合导电泡沫。采用化学镀的方法制备得到了NCCF,将NCCF和ACET分散在EP中,作为不同维度的导电填料,两者在基体中具有协同效应,利用化学发泡法制备了轻质的EP/NCCF/ACET复合导电泡沫。通过扫描电子显微镜及电性能、电磁屏蔽性能、力学性能等测试对EP复合导电泡沫进行表征。结果表明,NCCF和ACET在EP泡沫基体中均匀分散,NCCF在泡孔框架中相互搭接,ACET在NCCF间起到桥接作用,两者共同作用形成连续的导电网络。两种填料协同作用能显著提高材料的电性能和电磁屏蔽性能,电导率最高可以达到13.14 S/m,平均屏蔽效能可达到20.7 d B。同时,在一定含量范围内,NCCF的加入能够提升泡沫材料的拉伸性能。 展开更多

关键词 导电泡沫 环氧树脂 镀镍碳纤维 乙炔炭黑 电磁屏蔽

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镀镍碳纤维水泥基材料的力学与电学性能研究 被引量：2

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作者 张迎忠 储洪强 +3 位作者 秦昭巧 曾有旭 徐金霞 蒋林华 《混凝土》 CAS 北大核心 2022年第2期10-14,21,共6页

镀镍碳纤维水泥基材料具有良好的自感知性,可广泛地应用于结构健康监测领域。试验选用净浆试件,表征与测试了不同纤维长径比和纤维取向的试件的抗压、抗折强度以及电阻率和压敏性。结果表明:随着纤维长径比的增大,镀镍碳纤维水泥基材料... 镀镍碳纤维水泥基材料具有良好的自感知性,可广泛地应用于结构健康监测领域。试验选用净浆试件,表征与测试了不同纤维长径比和纤维取向的试件的抗压、抗折强度以及电阻率和压敏性。结果表明:随着纤维长径比的增大,镀镍碳纤维水泥基材料的力学性能与压敏性能先提高后降低,电阻率逐渐降低;与非定向试件相比,定向纤维试件的抗压、抗折强度以及导电性和压敏性均有所提高;其中,纤维长径比为900的定向镀镍碳纤维水泥净浆的力学及电学性能最佳。 展开更多

关键词 水泥基材料 镀镍碳纤维 长径比 纤维取向 力学性能 电学性能

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镀镍碳纤维水泥基材料的电热性能研究 被引量：3

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作者 秦昭巧 陈新杰 +4 位作者 储洪强 张海生 张迎忠 姚乃嘉 蒋林华 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第3期802-809,共8页

采用镀镍碳纤维(Ni-CF)制备导热水泥基复合材料,研究水灰比、纤维掺量和长度对水泥净浆试件升温值的影响,分析了Ni-CF掺量对水泥净浆试件电热升温和电热转化率的提升效果。结果表明:随着Ni-CF掺量的增加,试件的最大升温值呈先升高后降... 采用镀镍碳纤维(Ni-CF)制备导热水泥基复合材料,研究水灰比、纤维掺量和长度对水泥净浆试件升温值的影响,分析了Ni-CF掺量对水泥净浆试件电热升温和电热转化率的提升效果。结果表明:随着Ni-CF掺量的增加,试件的最大升温值呈先升高后降低的趋势,纤维掺量为0.4%(质量分数)时试件升温效果的提升最明显;当Ni-CF长度从4 mm增至8 mm时,水泥净浆试件的最大升温值逐渐降低;水灰比(W/C)为0.5时,Ni-CF水泥净浆试件通电发热的温度最高;Ni-CF提高水泥净浆试件电热转化率的效果较好,最高可达71.98%,是同配合比下碳纤维(CF)水泥净浆试件电热转化率的两倍。 展开更多

关键词 水泥基材料 镀镍碳纤维 碳纤维 电热效应 升温特性 电热转换

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超薄镀镍碳纤维管状结构电池的制备及性能研究 被引量：1

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作者 王亚震 张峻滔 +4 位作者 李晖 马心旗 宗文波 籍天戚 吴海宏 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第5期12-18,共7页

碳纤维结构电池具有碳纤维增强复合材料优异的力学性能,同时又具有良好的储能性能,在航空航天、新能源汽车等领域有广阔的应用前景。本文采用湿法涂覆工艺,制备了超薄镀镍碳纤维电池(Nickel-plated Carbon Fiber Battery,Ni-CFB);基于... 碳纤维结构电池具有碳纤维增强复合材料优异的力学性能,同时又具有良好的储能性能,在航空航天、新能源汽车等领域有广阔的应用前景。本文采用湿法涂覆工艺,制备了超薄镀镍碳纤维电池(Nickel-plated Carbon Fiber Battery,Ni-CFB);基于嵌入集成式结构电池的设计方法,以该电池为芯部,碳纤维编织布为蒙皮,采用真空树脂传递工艺制备了碳纤维增强复合材料三明治结构电池管(Sandwich Structure Battery Tube,SSBT),测试了Ni-CFB的电化学性能,评价了SSBT在不同受载条件下电化学性能衰减行为。结果表明:Ni-CFB在0.1 C的充放电倍率下比容量达到156 mAh/g,比磷酸铁锂-石墨体系常规电池的比容量高30%;在压缩载荷比和弯曲载荷比分别达到550 N/g和89.1 N/g的条件下,SSBT的电容量分别保持在80%和60%以上,表明SSBT具有良好的结构效能和储能效能,在储能系统轻量化设计和安全性设计方面具有巨大的潜力。 展开更多

关键词 超薄镀镍碳纤维 电化学性能 力学性能 结构电池管 复合材料

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正交设计法优化碳纤维表面连续镀镍工艺及性能 被引量：4

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作者 赵晓莉 齐暑华 +1 位作者 刘建军 韩笑 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期55-59,64,共6页

采用正交设计法,以镀镍碳纤维镀层电阻率为考察目标,对碳纤维表面连续电镀镍工艺参数进行优化。采用L9(33)正交试验对碳纤维表面进行电镀镍处理,电镀温度、电流密度、电镀时间作为3个因素。采用冷热循环法测试镀镍碳纤维镀层和碳纤维的... 采用正交设计法,以镀镍碳纤维镀层电阻率为考察目标,对碳纤维表面连续电镀镍工艺参数进行优化。采用L9(33)正交试验对碳纤维表面进行电镀镍处理,电镀温度、电流密度、电镀时间作为3个因素。采用冷热循环法测试镀镍碳纤维镀层和碳纤维的结合力,采用X射线光电子能谱仪研究镀镍碳纤维镀层的元素组成及化学状态,采用电子万能材料试验机测试镀镍碳纤维的力学性能。结果表明:最优的碳纤维表面镀镍处理条件是:电镀温度50℃,电流密度0.5 A/dm2,电镀时间6min。镀镍碳纤维镀层和碳纤维是通过Ni—C—O键实现紧密结合的,部分表层金属镍被氧化生成了NiO。由于镀层的存在,使得镀镍碳纤维和树脂间的界面结合力发生了改变,从而导致镀镍碳纤维的力学性能有所下降。 展开更多

关键词 正交试验 镀镍碳纤维 冷热循环法 电镀温度 电流密度 电镀时间

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中间相沥青基碳纤维镀镍制备吸波材料 被引量：4

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作者 汪爱明 刘辉 +2 位作者 迟伟东 沈曾民 刘汝领 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期252-257,226,共7页

为制备中间相沥青基镀镍碳纤维,本文对比研究了电磁搅拌法和超声波法两种镀镍工艺,结果表明,两种工艺均可制备出表面镍含量较高的碳纤维,但超声波法制备的镀镍碳纤维的连续性优于电磁搅拌法,适合后续结构型吸波复合材料的制备。对镀镍... 为制备中间相沥青基镀镍碳纤维,本文对比研究了电磁搅拌法和超声波法两种镀镍工艺,结果表明,两种工艺均可制备出表面镍含量较高的碳纤维,但超声波法制备的镀镍碳纤维的连续性优于电磁搅拌法,适合后续结构型吸波复合材料的制备。对镀镍碳纤维的电磁性能的研究发现,镀镍后碳纤维的电损耗参数下降,磁导率提高,利于低频带吸收。利用中间相沥青基镀镍碳纤维制备出树脂基复合材料,对其吸波性能进行测试,研究结果发现:以镀镍纤维层间全平行排布铺层制备的复合材料与未加镀镍碳纤维的相比,同时提高了在低频带和高频带的吸波效果,在14.88GHz吸收峰峰值为-27.62dB,低于-5dB的累积频宽约为14GHz,低于-10dB的累积频宽约为6.5GHz,吸波效果明显。 展开更多

关键词 碳纤维镀镍 复合材料 吸波材料 电磁性能

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金属化碳纤维对PC/ABS电磁屏蔽塑料性能的影响 被引量：7

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作者 张欢 陈杰 +1 位作者 王美发 郭东朋 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期14-18,42,共6页

使用自行研发的碳纤维连续电镀镍生产设备生产镀镍碳纤维(NCF),并用不同用量NCF填充聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(PC/ABS)合金基材,采用包覆工艺制备PC/ABS电磁屏蔽塑料。研究了NCF用量对电磁屏蔽塑料力学性能、热性能、电性能和... 使用自行研发的碳纤维连续电镀镍生产设备生产镀镍碳纤维(NCF),并用不同用量NCF填充聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(PC/ABS)合金基材,采用包覆工艺制备PC/ABS电磁屏蔽塑料。研究了NCF用量对电磁屏蔽塑料力学性能、热性能、电性能和电磁屏蔽效能的影响。结果表明,NCF能够在PC/ABS中均匀分散,且两者很好地结合在一起,形成完善的导电网络结构;NCF可以提高电磁屏蔽塑料的力学性能、热性能、导电性能;在NCF质量分数为18%时,电磁屏蔽塑料的综合性能最优,拉伸强度为108.18 MPa,拉伸弹性模量为15 GPa,缺口冲击强度为6.82 kJ/m^(2),热变形温度为120℃,体积电阻率为7.10×10^(-3)Ω·cm,屏蔽效能可达到52~72 dB。 展开更多

关键词 镀镍碳纤维 电磁屏蔽塑料 力学性能 屏蔽效能

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不同纤维对苯并噁嗪树脂基复合材料电磁屏蔽性能的影响 被引量：4

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作者 王明 郑志才 +4 位作者 肖亚超 孟祥武 王尚 陈艳 王强 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期124-128,共5页

针对苯并噁嗪(BZ)树脂的工艺特点,利用平板热压工艺制备了BZ/镀镍碳纤维(NPF),BZ/碳纤维(CF)、BZ/不锈钢纤维(SSF)三种树脂基复合材料试样,研究了该三种复合材料试样的力学性能,并着重考察了10 MHz^1.5 GHz频率范围内的电磁屏蔽性能与... 针对苯并噁嗪(BZ)树脂的工艺特点,利用平板热压工艺制备了BZ/镀镍碳纤维(NPF),BZ/碳纤维(CF)、BZ/不锈钢纤维(SSF)三种树脂基复合材料试样,研究了该三种复合材料试样的力学性能,并着重考察了10 MHz^1.5 GHz频率范围内的电磁屏蔽性能与导电性能关系。结果表明,由于树脂对纤维浸润性不同,BZ/CF,BZ/NPF,BZ/SSF复合材料力学性能依次降低,BZ/CF复合材料拉伸强度达到81 MPa,弯曲强度达到112 MPa;同时BZ/CF,BZ/SSF,BZ/NPF复合材料导电性依次提高,随着导电性能的提高,电磁屏蔽性能大幅提升;BZ/NPF复合材料具有最佳的综合性能,其拉伸强度为73 MPa,弯曲强度为103 MPa,体积电阻率达到3.2×10^-3Ωcm,同时在10 MHz^1.5 GHz范围内电磁屏蔽效能均高于63 dB,最高达到79 dB。 展开更多

关键词 苯并噁嗪 镀镍碳纤维 碳纤维 不锈钢纤维 力学性能 导电性 屏蔽效能

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填充型导电复合材料注塑工艺对导电性的影响 被引量：1

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作者 陈彤 薛平 +2 位作者 韩宇 郑启涛 金恒义 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期59-63,共5页

以镀镍碳纤维(Ni CF)和镀镍石墨粉为导电填料,制备一种聚碳酸酯/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯填充型导电复合材料,分析了注塑机螺杆转速、注塑压力和保压压力对复合材料导电性能的影响。结果表明,螺杆转速和注塑压力过高或过低时,复合材料的... 以镀镍碳纤维(Ni CF)和镀镍石墨粉为导电填料,制备一种聚碳酸酯/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯填充型导电复合材料,分析了注塑机螺杆转速、注塑压力和保压压力对复合材料导电性能的影响。结果表明,螺杆转速和注塑压力过高或过低时,复合材料的导电性都较差。当保压压力小于64 MPa时,复合材料的导电性能随保压压力的升高而提高;当保压压力超过64 MPa时,其对材料的导电性几乎没有影响。同时还研究了注塑工艺对复合材料中纤维长度和微观结构的影响。 展开更多

关键词 镀镍碳纤维 螺杆转速 保压压力 注塑压力 体积电阻率 导电性能

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