腐蚀环境对碳纤维复合材料二次冲击损伤和剩余压缩强度的影响

1

作者 陈燕荣 王兴银 +2 位作者 许良 孙琳 王鑫 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第7期27-32,131,共7页

碳纤维复合材料的性能很大程度上取决于使用环境。本文研究同一温度(70℃)下,三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料二次冲击损伤和剩余压缩强度的影响,并研究分析了其傅里叶... 碳纤维复合材料的性能很大程度上取决于使用环境。本文研究同一温度(70℃)下,三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料二次冲击损伤和剩余压缩强度的影响,并研究分析了其傅里叶变换红外光谱(FTIR)、老化前后的表面形貌及C扫损伤形貌变化。结果表明:在蒸馏水和酸溶液中,试样只发生了物理破坏,其表面形貌破坏程度、C扫损伤形貌、剩余压缩强度等变化均与水分子的渗透作用有关系;在碱溶液中,试样破坏严重,树脂也发生了化学反应,材料的性能、C扫损伤形貌等变化既有吸湿的影响,也有树脂化学破坏的影响。本文研究结果对提升此类复合材料在复杂环境下的持续服役寿命和维修经济性有着十分重要的实际意义。 展开更多

关键词 t700碳纤维/环氧树脂基复合材料 二次冲击 压缩性能 表面形貌 C扫损伤形貌

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不同腐蚀环境对含冲击损伤的碳纤维复合材料压缩性能的影响

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作者 黄研清 王兴银 +2 位作者 许良 王鑫 周松 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期97-103,共7页

碳纤维复合材料的性能很大程度上受使用环境的影响。本文研究了同一温度(70℃)下三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料的压缩性能和含冲击损伤复合材料的压缩性能的影响;并... 碳纤维复合材料的性能很大程度上受使用环境的影响。本文研究了同一温度(70℃)下三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料的压缩性能和含冲击损伤复合材料的压缩性能的影响;并研究分析了其质量变化、老化前后的表面形貌、傅里叶变换红外光谱(FTIR)及动态力学性能。结果表明:在蒸馏水和酸溶液中,质量变化率曲线符合FICK第二定律,质量变化率越大,材料的压缩性能、含冲击损伤材料的压缩性能和玻璃化转变温度下降越大,表面形貌破坏越严重;在碱溶液中,试样破坏严重,树脂也发生了化学反应,材料的性能和玻璃化转变温度不但受吸湿的影响,而且也受树脂化学反应的影响。研究结果对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料在复杂环境下的使用和贮存具有重要的工程实际意义。 展开更多

关键词 t700碳纤维/环氧树脂基复合材料 压缩性能 含冲击损伤的压缩性能 表面形貌 动态力学性能

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国产T700S碳纤维增强复合材料压力容器的成型工艺 被引量：6

3

作者 孟祥武 郑志才 +6 位作者 孙士祥 陈艳 王强 王尚 常燕 安运成 肖亚超 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期62-68,共7页

分别采用扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪对国产T700S碳纤维表面形貌及表面涂层进行了表征,通过NOL环实验对两种树脂体系进行优选,找到了一种与国产T700S碳纤维匹配性较好的树脂体系,然后设计正交试验,对影响?150 mm复合材料压力... 分别采用扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪对国产T700S碳纤维表面形貌及表面涂层进行了表征,通过NOL环实验对两种树脂体系进行优选,找到了一种与国产T700S碳纤维匹配性较好的树脂体系,然后设计正交试验,对影响?150 mm复合材料压力容器成型的因素设置了不同的水平,通过正交试验比较,最终确定缠绕张力为40~50 N﹑封头补强方式为碳布补强环补强﹑胶槽温度55~60℃、刮胶板和滚胶筒间隙0.15~0.20 mm、缠绕后处理方式为玻璃布带环向/螺旋向各缠绕1层时,制作的复合材料压力容器特性指数最高(37.5 km),可作为国产T700S碳纤维进一步工程化应用的参考。 展开更多

关键词 国产t700S碳纤维 复合材料压力容器 成型工艺 容器特性指数

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国产T700级碳纤维表面特性对BMI复合材料湿热性能的影响 被引量：10

4

作者 王迎芬 彭公秋 +1 位作者 谢富原 罗云烽 《航空制造技术》 北大核心 2014年第3期90-94,97,共6页

分别采用SEM、AFM、XPS和TGA对两种国产T700碳纤维和国外东丽T700S碳纤维的表面形貌、表面化学特性以及碳纤维上浆剂耐热性进行了表征,通过纤维性能转化率的计算,考查了T700碳纤维/双马复合材料的界面粘结性能,并通过T700碳纤维/双马复... 分别采用SEM、AFM、XPS和TGA对两种国产T700碳纤维和国外东丽T700S碳纤维的表面形貌、表面化学特性以及碳纤维上浆剂耐热性进行了表征,通过纤维性能转化率的计算,考查了T700碳纤维/双马复合材料的界面粘结性能,并通过T700碳纤维/双马复合材料湿热条件处理前后的0o拉伸强度和层间剪切强度测试对复合材料的耐湿热性能进行了表征。研究发现T700碳纤维的表面粗糙度和活性官能团含量等表面特性对双马复合材料的界面粘结性能具有显著影响,进而在一定程度上影响着双马复合材料的耐湿热性能。研究结果表明:国产T700碳纤维/双马树脂复合材料的耐湿热性优于国外同类T700碳纤维双马复合材料。 展开更多

关键词 t700级碳纤维 复合材料 界面 力学性能 湿热处理

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国产T700级碳纤维及复合材料性能表征 被引量：15

5

作者 张海燕 李根臣 +7 位作者 刘震宇 王义师 邵蒙 王存铎 郑素萍 孟昭瑞 王昭硕 魏化震 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期238-240,共3页

研究了两种国产T700级碳纤维微观形貌以及相应的环氧树脂基复合材料的基本力学性能,并与日本东丽T700碳纤维进行比较。结果发现,与表面光滑的东丽T700碳纤维相比,国产碳纤维表面有颗粒附着,呈凹凸不平的形貌;国产Ⅰ型和东丽碳纤维较国... 研究了两种国产T700级碳纤维微观形貌以及相应的环氧树脂基复合材料的基本力学性能,并与日本东丽T700碳纤维进行比较。结果发现,与表面光滑的东丽T700碳纤维相比,国产碳纤维表面有颗粒附着,呈凹凸不平的形貌;国产Ⅰ型和东丽碳纤维较国产Ⅱ型碳纤维的力学性能稳定性更好,国产Ⅰ型碳纤维与东丽纤维力学性能数据相近,其中国产Ⅰ型碳纤维复合材料拉伸强度为2323MPa、拉伸弹性模量为143GPa、弯曲强度为2327MPa、弯曲弹性模量为140GPa。 展开更多

关键词 国产t700级碳纤维 东丽t700碳纤维 表面形貌 碳纤维增强环氧树脂基复合材料 力学性能

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不同纺丝工艺碳纤维预浸纱的制备及其性能研究

6

作者 沈琰 李志涛 +3 位作者 尹国强 刘兴保 宋盼盼 郭自豪 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期146-149,共4页

采用T700级湿喷湿纺碳纤维HF30G-12K和干喷湿纺碳纤维HF30T-12K分别搭配树脂MP60-01,含浸收卷制备预浸纱。使用预浸纱通过干法缠绕成型工艺制备NOL环、单向板、储气瓶等制件并进行力学性能测试。结果表明:在树脂基体相同的条件下,纤维... 采用T700级湿喷湿纺碳纤维HF30G-12K和干喷湿纺碳纤维HF30T-12K分别搭配树脂MP60-01,含浸收卷制备预浸纱。使用预浸纱通过干法缠绕成型工艺制备NOL环、单向板、储气瓶等制件并进行力学性能测试。结果表明:在树脂基体相同的条件下,纤维等级相同的干喷湿纺碳纤维预浸纱与湿喷湿纺碳纤维预浸纱的工艺性、产品质量、材料界面性能等相近,但在NOL环拉伸强度、单向板0°拉伸强度和储气瓶水压爆破等方面,干喷湿纺碳纤维预浸纱性能比湿喷湿纺碳纤维预浸纱提高20%以上;干喷湿纺碳纤维生产的预浸纱产品性能更优。 展开更多

关键词 t700级碳纤维 预浸纱 NOL环 储气瓶

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活性碳纳米管对T700 CF/环氧树脂复合材料性能影响 被引量：2

7

作者 李晓超 隋刚 +2 位作者 李鹏 于运花 杨小平 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期30-35,共6页

本文通过对多壁碳纳米管进行酸化、酰氯化和氨基化处理,然后与活性稀释剂进行预反应,制备出了一种具有反应活性的碳纳米管。将0.5wt%的活性碳纳米管分散到环氧树脂中,通过湿法缠绕工艺制备出T700碳纤维/环氧树脂多尺度复合材料NOL环。... 本文通过对多壁碳纳米管进行酸化、酰氯化和氨基化处理,然后与活性稀释剂进行预反应,制备出了一种具有反应活性的碳纳米管。将0.5wt%的活性碳纳米管分散到环氧树脂中,通过湿法缠绕工艺制备出T700碳纤维/环氧树脂多尺度复合材料NOL环。实验结果表明,活性碳纳米管的加入能够显著降低树脂的表面能而对黏度影响不大;同时复合材料NOL环的拉伸强度、模量、断裂伸长率和层间剪切强度分别提高了8.9%、12.2%、1.8%和17.0%;树脂与纤维的界面黏结得到明显改善;复合材料玻璃化转变温度提高了16℃。 展开更多

关键词 活性碳纳米管 环氧树脂 t700碳纤维 多尺度复合材料 浸润性能

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国产T700级碳纤维/BMI复合材料湿热性能 被引量：10

8

作者 王迎芬 彭公秋 谢富原 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期16-22,共7页

为研究国产碳纤维复合材料湿热性能,基于热压罐制备工艺,分别将国产T700级碳纤维和日本东丽T700S碳纤维与国产QY9611双马树脂进行匹配,从纤维表面物理/化学状态、吸湿曲线、吸湿后玻璃化转变温度、宏观力学性能等方面对2种复合材料开展... 为研究国产碳纤维复合材料湿热性能,基于热压罐制备工艺,分别将国产T700级碳纤维和日本东丽T700S碳纤维与国产QY9611双马树脂进行匹配,从纤维表面物理/化学状态、吸湿曲线、吸湿后玻璃化转变温度、宏观力学性能等方面对2种复合材料开展湿热性能研究.结果表明:国产T700/BMI复合材料的饱和吸湿率为0.77%(35 d),T700S/BMI复合材料的饱和吸湿率为0.81%(19 d);71℃水浸168 h后,国产T700/BMI的玻璃化转变温度(T_g)下降10.3%(由252.1℃到226.2℃),T700S/BMI复合材料的玻璃化转变温度(T_g)下降8.7%(由256.6℃到234.3℃);150℃湿态环境下,国产T700/BMI复合材料90°拉伸强度与T700S/BMI基本相当,0°压缩强度较T700S/BMI高约17.9%,层间剪切强度较T700S/BMI高约9.3%,表明国产T700/BMI复合材料具有更优良的湿热力学性能. 展开更多

关键词 t700级碳纤维 双马来酰亚胺树脂 玻璃化转变温度 复合材料 湿热力学性能

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国产T700级碳纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料界面性能 被引量：7

9

作者 王迎芬 刘刚 +2 位作者 彭公秋 李韶亮 谢富原 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期140-145,共6页

分别以日本东丽T700S和国产T700级碳纤维作为增强体,采用热压罐成型工艺制备了双马来酰亚胺树脂基复合材料。对比研究了两种碳纤维表面物理、化学状态以及复合材料的微观界面性能、层间剪切性能。结果表明,国产T700级碳纤维表面沟槽结... 分别以日本东丽T700S和国产T700级碳纤维作为增强体,采用热压罐成型工艺制备了双马来酰亚胺树脂基复合材料。对比研究了两种碳纤维表面物理、化学状态以及复合材料的微观界面性能、层间剪切性能。结果表明,国产T700级碳纤维表面沟槽结构分布较多,表面粗糙度较高,有利于与树脂基体形成更好的物理结合作用。虽然两种碳纤维的含氧官能团相当,但国产T700级碳纤维表面元素氧碳比较高,有利于与基体树脂形成更好的化学结合作用,其界面剪切强度较T700S碳纤维复合材料高约14%,复合材料的层间剪切强度高约19%。 展开更多

关键词 t700级碳纤维 双马来酰亚胺树脂 复合材料 界面

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国产12K T700级碳纤维在复合芯导线中的替代应用研究 被引量：3

10

作者 孙晓光 何州文 +1 位作者 兰逢涛 杨青 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2018年第7期69-73,共5页

在碳纤维复合芯原材料成本构成中,碳纤维占60%以上,采取将复合芯用关键原材料12K T700级碳纤维国产化替代是降低成本行之有效的途径。优选三家国内具有代表性的碳纤维生产企业的12K T700级PAN基碳纤维,制得的三种碳纤维复合芯棒主要性... 在碳纤维复合芯原材料成本构成中,碳纤维占60%以上,采取将复合芯用关键原材料12K T700级碳纤维国产化替代是降低成本行之有效的途径。优选三家国内具有代表性的碳纤维生产企业的12K T700级PAN基碳纤维,制得的三种碳纤维复合芯棒主要性能指标均能满足标准要求,能够替代进口东丽T700S碳纤维,价格约为其70%~80%,有利于碳纤维复合芯导线的推广应用。 展开更多

关键词 碳纤维复合芯导线 国产t700级碳纤维

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盐环境对含孔损伤碳纤维复合材料的性能影响 被引量：1

11

作者 黄研清 王鑫 王兴银 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2024年第8期9-16,共8页

研究了含孔损伤T700碳纤维/环氧树脂基复合材料在不同浓度、时间和温度的盐溶液环境老化后的性能变化并分析其破坏机理。对其进行盐溶液水浸老化吸湿试验后,分析其质量变化、老化前后SEM微观形貌、玻璃化转变温度、红外光谱分析和开孔... 研究了含孔损伤T700碳纤维/环氧树脂基复合材料在不同浓度、时间和温度的盐溶液环境老化后的性能变化并分析其破坏机理。对其进行盐溶液水浸老化吸湿试验后,分析其质量变化、老化前后SEM微观形貌、玻璃化转变温度、红外光谱分析和开孔拉伸性能。结果表明,盐溶液的浓度对材料性能影响较小,而盐溶液老化的时间和温度对其影响明显,随温度和时间的增加吸湿速率越快,玻璃化转变温度下降幅度越大,试样形貌损伤破坏越严重,纤维与基体界面发生破坏,开孔拉伸强度明显下降。 展开更多

关键词 t700碳纤维/环氧树脂基复合材料 腐蚀老化 开孔拉伸

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四种烧蚀复合材料用纤维的对比 被引量：3

12

作者 齐风杰 李锦文 +4 位作者 张清辉 张俊华 李传校 高守臻 刘忠民 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期127-130,共4页

对比了T–700碳纤维(T–700 CF),高硅氧玻璃纤维(HSGF),S–2高强玻璃纤维(S–2高强GF),连续玄武岩纤维(CBF)4种纤维的密度和拉伸性能,并采用扫描电子显微镜、X射线荧光光谱,差示扫描量热及热重等测试技术对这4种纤维的表面形貌、化学组... 对比了T–700碳纤维(T–700 CF),高硅氧玻璃纤维(HSGF),S–2高强玻璃纤维(S–2高强GF),连续玄武岩纤维(CBF)4种纤维的密度和拉伸性能,并采用扫描电子显微镜、X射线荧光光谱,差示扫描量热及热重等测试技术对这4种纤维的表面形貌、化学组成、比热容及热稳定性进行了表征和对比。结果表明,T–700 CF,HSGF,S–2高强GF和CBF 4种纤维的密度由小到大的顺序为T–700 CF<HSGF<S–2高强GF<CBF,拉伸强度由小到大的顺序为HSGF<S–2高强GF<CBF<T–700 CF,T–700 CF的拉伸弹性模量最高,而S–2高强GF的断裂伸长率最高。T–700 CF的直径最小,CBF的表面最粗糙。在相同温度下,200℃以前T–700 CF和CBF的比热容基本一致,200℃以后4种纤维的比热容由小到大的顺序为S–2高强GF<HSGF<CBF<T–700 CF。在相同温度下,4种纤维的失重率由小到大的顺序为CBF<S–2高强GF<HSGF<T–700 CF。 展开更多

关键词 t–700碳纤维 高硅氧玻璃纤维 S–2高强玻璃纤维 连续玄武岩纤维 烧蚀 复合材料

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湿法与干喷湿法制备的碳纤维对复合材料性能的影响

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作者 王峰 庞宝琳 +4 位作者 胡溯 王彦博 张一川 冀美宇 张扬 《工程塑料应用》 2025年第8期76-82,共7页

目前碳纤维主要的制备方法包括湿法和干喷湿法两种,两种方法生产的碳纤维存在一些差异,对复合材料的性能也会产生不同的影响。为探究两种方法制备的碳纤维的区别及其对复合材料性能的影响,以国产T700级碳纤维和ACTECH1203中温环氧树脂... 目前碳纤维主要的制备方法包括湿法和干喷湿法两种,两种方法生产的碳纤维存在一些差异,对复合材料的性能也会产生不同的影响。为探究两种方法制备的碳纤维的区别及其对复合材料性能的影响,以国产T700级碳纤维和ACTECH1203中温环氧树脂为原料,采用两步法得到预浸料,后采用真空成型方式制备了碳纤维单向带复合材料。探究了分别以湿法(G型)及干喷湿法(S型)制备的以碳纤维为增强体的复合材料在常温及湿热状态下的力学性能差异,并观测了两种纤维的表面形貌及复合材料的界面状态。结果表明,T700级S型和G型纤维表面活性无差异,G型纤维表面布满沟槽,与树脂基体的物理啮合作用更强;S型纤维表面光滑,更少的表面褶皱使得其缺陷更少,体现为更高的拉伸强度。在室温干态力学性能对比中,G型纤维复合材料的压缩强度比S型纤维复合材料的高8%,而S型纤维复合材料的拉伸性能比G型纤维复合材料的高9%。且在进行相同的吸湿处理后,G型纤维复合材料的力学性能保持率更优,能达到85.6%;S型纤维复合材料力学性能保持率较差,仅为71.6%。微观形貌观察表明,G型纤维与树脂基体黏连性更强,断裂面纤维上有明显的树脂残留;而S型纤维断裂面树脂残留很少。 展开更多

关键词 t700级碳纤维 预浸料 复合材料 界面性能 力学性能

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紫外光照射对新型双马来酰亚胺基复合材料性能的影响 被引量：6

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作者 王云英 张建明 +2 位作者 孟江燕 丁祖群 李超 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期69-72,共4页

利用紫外灯对T700碳纤维增强双马来酰亚胺基复合材料(T700/5429)进行了90 d的紫外光照射,采用扫描电子显微镜、万能试验机、傅里叶变换红外光谱仪及动态热机械分析仪分析了紫外光照射前后复合材料的表面形貌、弯曲断面形貌、特征基团透... 利用紫外灯对T700碳纤维增强双马来酰亚胺基复合材料(T700/5429)进行了90 d的紫外光照射,采用扫描电子显微镜、万能试验机、傅里叶变换红外光谱仪及动态热机械分析仪分析了紫外光照射前后复合材料的表面形貌、弯曲断面形貌、特征基团透射峰面积及力学性能的变化情况。结果表明,经90 d的紫外光照射后,T700/5429表面纤维出现裸露,树脂基体有脱落的现象;而复合材料的面内压缩强度和弯曲强度保持较好。透射峰面积的变化、纤维裸露及玻璃化转变温度的降低表明了90 d紫外光照射会使双马来酰亚胺树脂基体的酰亚胺环裂解。 展开更多

关键词 t700碳纤维复合材料 紫外光照射 动态力学性能 面内压缩强度

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