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激光去除碳纤维复合材料表面树脂工艺试验及胶接性能研究
1
作者 王伟 王蔚 +4 位作者 姚天昊 纪冬 田硕 刘伟军 卞宏友 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期172-184,共13页
在航空航天复合材料使用过程中,不可避免地要与金属材料进行连接,因此保障接头的强度尤为重要。采用脉冲光纤激光器对碳纤维复合材料(CFRP)表面的树脂进行激光去除,研究了激光能量密度和激光行进速度对去除后试样的微观形貌及元素含量... 在航空航天复合材料使用过程中,不可避免地要与金属材料进行连接,因此保障接头的强度尤为重要。采用脉冲光纤激光器对碳纤维复合材料(CFRP)表面的树脂进行激光去除,研究了激光能量密度和激光行进速度对去除后试样的微观形貌及元素含量的影响规律。选用不同参数组合进行清洗试验,分析清洗后表面接触角和自由能的变化规律。然后进行胶接实验,并在胶接后对胶接件进行拉伸测试和疲劳测试,分析断面形貌来验证激光去除树脂对胶接性能的影响。研究结果表明,树脂的去除量随着激光能量密度的增加或行进速度的减小而逐渐变多;在试验中,当激光能量密度为6.37 J/cm^(2)、激光行进速度为4 mm/s时,基体表面的接触角最小,表面自由能最高,拉伸强度是未清洗表面的两倍以上,并且具有良好的疲劳特性。通过工艺参数的合理选择可以有效去除CFRP表面树脂,并获得较好的表面形貌,同时也能保证碳纤维没有损伤,提升其胶接后的力学性能。最后,通过分析确定了表面树脂去除机制为烧蚀气化和振动效应。 展开更多
关键词 激光去除 碳纤维复合材料 微观形貌 机械性能 树脂
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碳纤维增强复合材料阻尼性能的研究进展
2
作者 孙国栋 吕龙飞 +5 位作者 解静 贾研 康凯 郑斌 尹昭怡 田清来 《材料导报》 北大核心 2025年第6期256-266,共11页
针对工程应用中不可避免的振动、冲击和噪声等引起的零件失效、精度下降和结构损伤等一系列负面影响,材料阻尼性能的研究和预测显得尤为重要。碳纤维增强复合材料作为结构材料,其阻尼性能受到国内外专家学者的广泛关注。本文阐述了碳纤... 针对工程应用中不可避免的振动、冲击和噪声等引起的零件失效、精度下降和结构损伤等一系列负面影响,材料阻尼性能的研究和预测显得尤为重要。碳纤维增强复合材料作为结构材料,其阻尼性能受到国内外专家学者的广泛关注。本文阐述了碳纤维增强复合材料的阻尼来源和预测阻尼性能的主要方法,以树脂基、陶瓷基、碳质基、金属基和夹层材料为例,介绍了国内外专家学者在基体改性、夹层材料和损伤破坏对碳纤维增强复合材料阻尼性能的影响方面的主要研究成果,并对碳纤维增强复合材料阻尼性能的研究进行了总结。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 阻尼性能 基体改性 夹层材料 损伤破坏
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热塑性复合材料磨削温度对表面质量影响研究
3
作者 张红哲 周顺 +3 位作者 鲍永杰 陈晨 贾煜鑫 殷国运 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1438-1445,共8页
热塑性碳纤维复合材料对切削热敏感,为了更好地研究磨削温度对其加工性能的影响,本文建立了磨削温度场仿真模型,以获取不同铺层方向以及磨削参数下的温度分布特征,进而探究磨削温度与表面质量的关联关系。结果表明:建立的温度场仿真模... 热塑性碳纤维复合材料对切削热敏感,为了更好地研究磨削温度对其加工性能的影响,本文建立了磨削温度场仿真模型,以获取不同铺层方向以及磨削参数下的温度分布特征,进而探究磨削温度与表面质量的关联关系。结果表明:建立的温度场仿真模型有效的预测了磨削温度,误差小于12.37%;磨削热主要沿纤维方向传导,导致不同铺层方向材料表面的磨削温度呈现明显的差异;当磨削温度超过80℃时,磨削表面树脂涂覆现象明显,并且随着温度的增加损伤加重。 展开更多
关键词 热塑性碳纤维复合材料 复合材料 磨削温度 温度场仿真 热传导 表面质量 热损伤 数值仿真
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高强中模型碳纤维树脂基复合材料冲击损伤比较研究
4
作者 李珂 巴金石 李伟东 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期736-738,共3页
对国产高强中模型碳纤维环氧、双马树脂基复合材料层合板分别进行了冲击试验和冲击后压缩强度试验,获得了不同冲击能量下的凹坑深度、冲击后压缩强度以及压缩破坏应变等数据。通过对试验结果分析可知:两种复合材料的冲击能量—凹坑深度... 对国产高强中模型碳纤维环氧、双马树脂基复合材料层合板分别进行了冲击试验和冲击后压缩强度试验,获得了不同冲击能量下的凹坑深度、冲击后压缩强度以及压缩破坏应变等数据。通过对试验结果分析可知:两种复合材料的冲击能量—凹坑深度曲线和凹坑深度—剩余压缩强度曲线均存在拐点。冲击能量低于40 J时环氧树脂基复合材料损伤阻抗性能高于双马树脂基复合材料;冲击能量高于40 J时存在相反关系。凹坑深度小于2 mm时,环氧树脂基复合材料损伤容限性能高于双马树脂基复合材料,大于2 mm时两者性能相当。两种复合材料层合板在6.7 J/mm冲击能量下的冲击后压缩强度(CAI)差异较大,在目视勉强可见损伤(BVID)下的CAI差异较小。 展开更多
关键词 高强中模型碳纤维 环氧树脂基复合材料 双马树脂基复合材料 冲击损伤 损伤阻抗
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碳纤维增强乙烯基酯树脂复合材料的力学性能和耐久性能研究
5
作者 王信君 李平昌 《塑料工业》 北大核心 2025年第7期40-46,71,共8页
为获得具有良好耐久性能的乙烯基酯树脂(VE)基复合材料,以碳纤维(CF)为增强材料,采用熔融灌注法制备了碳纤维/乙稀基酯树脂复合材料(CF/VE)。采用红外光谱(FTIR)分析、拉伸性能、弯曲性能和吸湿率等测试方法,对CF/VE的力学性能和耐久性... 为获得具有良好耐久性能的乙烯基酯树脂(VE)基复合材料,以碳纤维(CF)为增强材料,采用熔融灌注法制备了碳纤维/乙稀基酯树脂复合材料(CF/VE)。采用红外光谱(FTIR)分析、拉伸性能、弯曲性能和吸湿率等测试方法,对CF/VE的力学性能和耐久性能进行了研究。研究表明,VE在不同介质中浸泡会发生一定程度的水解,且NaOH溶液影响最大。VE在去离子水、H_(2)SO_(4)溶液和NaCl溶液中的吸湿率符合Fick扩散定律,而VE在NaOH溶液吸湿率在60 d之前符合Fick扩散定律,60 d之后吸湿率显著增长。CF显著提高了CF/VE的力学性能,CF/VE拉伸强度和弯曲强度是纯VE的18和7倍。不同介质浸泡后,纯VE和CF/VE的拉伸强度和弯曲强度都逐渐下降。不同介质对弯曲强度的不利影响高于拉伸强度,且浸泡120 d后,NaOH溶液对力学性能的影响最大。NaOH中浸泡120 d后CF/VE拉伸强度和弯曲强度降低7.2%和39.9%,但是CF/VE的力学性能仍远高于纯VE。总体来说,CF显著提高了CF/VE的力学性能和耐久性能。 展开更多
关键词 碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料 力学性能 耐久性能 拉伸强度 弯曲强度
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湿法缠绕中碳纤维与芯模材料间摩擦行为研究 被引量：1
6
作者 吴轶城 廖英强 张弛 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第4期89-95,124,共8页
在复合材料缠绕成型过程中,纤维与芯模之间的摩擦滑移行为会导致发生滑线。纤维稳定缠绕的条件为设计线型的最大滑线系数小于等于纤维与芯模之间的摩擦系数,因此碳纤维与芯模之间的摩擦系数是线型设计中的重要依据。本文基于平面摩擦原... 在复合材料缠绕成型过程中,纤维与芯模之间的摩擦滑移行为会导致发生滑线。纤维稳定缠绕的条件为设计线型的最大滑线系数小于等于纤维与芯模之间的摩擦系数,因此碳纤维与芯模之间的摩擦系数是线型设计中的重要依据。本文基于平面摩擦原理,通过滑块法,对纤维与芯模材料之间的摩擦系数进行了试验表征,并得到了压力、速率、粗糙度、树脂黏度、接触材料、纤维与运动方向所成的角度以及纤维种类对摩擦系数的影响规律。试验结果表明,压力增大、速度减小及表面粗糙度降低均会使得摩擦系数减小,黏度改变和纤维方向对摩擦系数有双重影响,会随压力与速率的改变而展现出不同的影响,而不同接触材料和纤维种类则由于表面情况的不同,有着不同的摩擦系数。 展开更多
关键词 复合材料 碳纤维 摩擦系数
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耐高温溶液型聚芳醚酮上浆剂的制备及其应用 被引量：1
7
作者 谢雨佳 谢鑫淋 +4 位作者 裴维兵 李奇 郭家铭 袁尧 刘宇 《应用化学》 北大核心 2025年第1期78-85,共8页
由于碳纤维(CF)表面呈现化学惰性且润湿性差,显著影响了碳纤维/聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)的界面性能,上浆法作为一种简单高效的方式可以改善复合材料的界面性能,其中聚芳醚酮(PAEK)作为CF上浆剂具有耐高温和机械强度高等优点。以双酚A(... 由于碳纤维(CF)表面呈现化学惰性且润湿性差,显著影响了碳纤维/聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)的界面性能,上浆法作为一种简单高效的方式可以改善复合材料的界面性能,其中聚芳醚酮(PAEK)作为CF上浆剂具有耐高温和机械强度高等优点。以双酚A(BPA)和双酚芴(BHPF)为单体,环丁砜为溶剂,180℃下合成了耐高温PAEK,并以该树脂为主浆料制备出上浆剂。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等对PAEK的官能团结构、上浆后的CF单丝表面及复合材料断裂面的形貌进行了表征,同时也对不同浓度的聚芳醚酮上浆剂对CF/PEEK力学性能的影响进行了研究。随着上浆剂中BHPF质量分数的增加,PAEK树脂的玻璃化转变温度(T_(g))及5%热分解温度(T5%)逐渐升高,最终用BHPF单体全部替代了有毒的双酚A单体,制备出绿色环保的PAEK。与未经上浆处理的CF/PEEK相比,使用质量分数1.5%的PAEK-3上浆剂使其层间剪切强度(ILSS)提升了31.43%,而弯曲强度提高了22.1%,弯曲模量提高了26.8%。因此,使用质量分数1.5%的PAEK-3上浆剂能有效提高CF/PEEK复合材料综合性能。 展开更多
关键词 碳纤维 聚芳醚酮 复合材料 上浆剂
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多轴向叶片预制体三维织造成形工艺研究 被引量：1
8
作者 边金帅 王尧尧 +3 位作者 孙正 郭子桐 檀晨晨 郭科宏 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期100-108,共9页
为实现复合材料多轴向叶片预制体三维织造成形,开展多轴向复合材料预制体微观结构研究,发现正交纱线与斜向纱线单层织造厚度存在差异,提出三维模型非等厚度分层准则,基于Python开发三维模型非等厚度切片测试程序,对叶片模型进行切片测试... 为实现复合材料多轴向叶片预制体三维织造成形,开展多轴向复合材料预制体微观结构研究,发现正交纱线与斜向纱线单层织造厚度存在差异,提出三维模型非等厚度分层准则,基于Python开发三维模型非等厚度切片测试程序,对叶片模型进行切片测试,获取每层纱线织造范围,根据切片结果进行分层织造。试验结果表明,根据非等厚度切片算法对三维模型进行切片所得到的各层织造轮廓进行织造可以实现样件预制体的近净成形,对于多轴向异形构件近净成形具有重要工程意义。 展开更多
关键词 三维织造 多轴向叶片 碳纤维复合材料 近净成形 预制体
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复合材料-钛合金带衬套螺栓连接拉伸性能的数值模拟分析
9
作者 崔九洋 赵江铭 +1 位作者 郑思民 郑艳萍 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第7期19-26,共8页
本文在试验验证仿真模型可行性的基础上,通过数值模拟方法探究了衬套材料、螺栓孔尺寸、螺栓预紧力等参数对复合材料-钛合金带衬套螺栓连接结构拉伸性能的影响,为该结构的设计提供一定的理论参考。研究结果表明:衬套材料对带衬套螺栓接... 本文在试验验证仿真模型可行性的基础上,通过数值模拟方法探究了衬套材料、螺栓孔尺寸、螺栓预紧力等参数对复合材料-钛合金带衬套螺栓连接结构拉伸性能的影响,为该结构的设计提供一定的理论参考。研究结果表明:衬套材料对带衬套螺栓接头承载能力的影响几乎可以忽略;螺栓孔径为5~7 mm时,增大螺栓孔尺寸可以提高接头的承载能力,当螺栓孔径为7 mm时,相较于未使用衬套的接头,带衬套接头的拉伸失效载荷提升了32.21%,当孔径超过7 mm时,接头的承载能力有所下降;拧紧力矩为0.5~3.5 N·m时,增加螺栓拧紧力矩可以提高接头的承载能力,当拧紧力矩超过3.5 N·m时,接头的承载能力有所下降。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 螺栓接头 衬套 衬套材料 螺栓孔径 预紧力
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碳纤维增强水泥基灌浆料的制备及其性能
10
作者 陈晴宇 陆春红 +6 位作者 张斌 晋义凯 黄琪帏 王超 丁彬 俞建勇 王先锋 《纺织学报》 北大核心 2025年第8期120-126,共7页
水泥基灌浆料在长期使用后易收缩开裂,导致力学性能下降。为改善水泥基灌浆料的力学性能,使用聚丙烯酸钠(PAAS)分散液对碳纤维进行分散,并将分散后的碳纤维掺入水泥基灌浆料,研究碳纤维的添加量对灌浆料的工作性能、力学性能、微观结构... 水泥基灌浆料在长期使用后易收缩开裂,导致力学性能下降。为改善水泥基灌浆料的力学性能,使用聚丙烯酸钠(PAAS)分散液对碳纤维进行分散,并将分散后的碳纤维掺入水泥基灌浆料,研究碳纤维的添加量对灌浆料的工作性能、力学性能、微观结构的影响。结果表明:经PAAS分散液分散后的碳纤维能有效改善灌浆料的力学性能,其抗压强度和抗折强度分别在碳纤维的体积分数为0.3%与0.4%时达最佳;碳纤维体积分数为0.3%时,碳纤维灌浆料的初始与30 min流动度分别为350 mm与340 mm,初凝和终凝时间分别为120 min和205 min,1 d与3 d抗压强度分别为34.7、61.7 MPa,28 d抗压与抗折强度分别为94.6和25 MPa;碳纤维增强水泥基灌浆料的微观结构表明,碳纤维在水泥基体内有效分担灌浆料承受的压力,并发生断裂与滑移;综合考虑,水泥基灌浆料内碳纤维最佳体积分数为0.3%,该研究结果为碳纤维水泥基灌浆料的制备提供理论指导。 展开更多
关键词 碳纤维 水泥基灌浆料 聚丙烯酸钠 力学性能 微观结构 复合材料
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CFRP/钛合金叠层材料高低频复合振动制孔系统设计
11
作者 严嘉文 郑侃 +3 位作者 董松 孙连军 孙振文 邵壮壮 《南京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期424-432,共9页
针对碳纤维增强复合材料(CFRP)与钛合金叠层材料传统制孔方式下钻削温度高、断屑难及加工质量差等问题,该文设计了一种高低频复合振动制孔系统。首先,基于低频振动钻削运动学模型对低频振动结构进行设计;其次,根据理论公式计算了超声换... 针对碳纤维增强复合材料(CFRP)与钛合金叠层材料传统制孔方式下钻削温度高、断屑难及加工质量差等问题,该文设计了一种高低频复合振动制孔系统。首先,基于低频振动钻削运动学模型对低频振动结构进行设计;其次,根据理论公式计算了超声换能器基本尺寸,并采用有限元分析方法完成尺寸修正;最后对高低频复合振动制孔系统进行测试。实验结果表明:低频振动振幅最高可达180μm;超声换能器的实际谐振频率为21376 Hz,与仿真频率相比偏差仅为0.36%,高频振动振幅为3.8μm;高低频复合振动制孔温度相较于传统制孔方式下降31.73%,验证了该文装备设计的正确性。 展开更多
关键词 碳纤维增强复合材料 叠层材料 高低频复合振动 制孔温度
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改性纤维增强聚脲复合材料的制备及性能
12
作者 王晨 张初镱 +1 位作者 姚红蕊 王娜 《精细化工》 北大核心 2025年第6期1272-1278,1305,共8页
以聚天门冬氨酸酯树脂和异氰酸酯固化剂为原料、碳纤维(CF)为增强体、硅烷偶联剂(KH550)为改性剂,制备了硅烷偶联剂改性碳纤维(KH550-CF)增强聚脲(PU)复合材料(KH550-CF/PU)。考察了CF长度和添加量对碳纤维增强聚脲复合材料性能的影响... 以聚天门冬氨酸酯树脂和异氰酸酯固化剂为原料、碳纤维(CF)为增强体、硅烷偶联剂(KH550)为改性剂,制备了硅烷偶联剂改性碳纤维(KH550-CF)增强聚脲(PU)复合材料(KH550-CF/PU)。考察了CF长度和添加量对碳纤维增强聚脲复合材料性能的影响。采用FTIR、SEM、XRD、DSC对KH550-CF和KH550-CF/PU进行了表征,通过准静态拉伸和压缩实验、霍普金森压杆实验探究了KH550-CF/PU的力学性能和抗爆性能。结果表明,KH550成功地修饰在CF表面,增强了CF与PU的相容性和浸润性;CF或KH550-CF的添加不会影响PU的分子结构,KH550-CF/PU仍具有PU所固有的理化特性;当CF的长度为0.5 mm、KH550-CF添加量为PU质量的1%时,KH550-CF/PU的力学性能明显优于PU,其最大拉伸应力可达22.88 MPa,断裂拉伸应变可达223.95%,弹性阶段最大压缩应力为2.17 kN,最大压缩应力时的能量吸收值为0.64 MJ/m3,应变率5000 s–1时的屈服强度可达103.18 MPa。 展开更多
关键词 复合材料 聚脲 碳纤维 微观结构 力学性能 功能材料
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单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型对比分析及失效机理研究
13
作者 黄光启 宋贵宾 张强 《应用力学学报》 北大核心 2025年第1期64-70,共7页
对常用的2种单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型开展了试验与仿真分析对比研究,通过采用非接触测量手段获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应变分布,发现“双哑铃型”试样边缘效应显著,应力集中更加严重;同时通过仿真分析方法获取了2... 对常用的2种单向带复合材料0°拉伸疲劳试样构型开展了试验与仿真分析对比研究,通过采用非接触测量手段获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应变分布,发现“双哑铃型”试样边缘效应显著,应力集中更加严重;同时通过仿真分析方法获取了2种构型试样在拉伸载荷下的应力云图,同样表明“双哑铃型”应力集中严重;通过电子显微镜观察试样边缘发现机械加工将导致试样表面损伤,“双哑铃型”试样在机械加工过程中将对纤维造成更多损伤,不利于承载;试验与分析结果表明“直条型”试样较“双哑铃型”试样更适合开展碳纤维增强复合材料0°拉-拉疲劳门槛值试验。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 疲劳门槛值 试样构型 失效机理 试验方法
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苄基缩水甘油醚改性环氧类玻璃高分子材料的自修复与再加工性能
14
作者 黎靖康 黄亮 +3 位作者 陈诗诗 毕曙光 冉建华 唐加功 《纺织学报》 北大核心 2025年第4期20-28,共9页
针对环氧类玻璃高分子材料自修复时间长和再加工温度高的问题,通过引入小分子活性稀释剂苄基缩水甘油醚(BGE)调控网络结构,增加聚合物链段迁移率,提高酯交换反应速率。进一步通过分子结构分析,揭示了其固化机制和动态键交换机制。结果表... 针对环氧类玻璃高分子材料自修复时间长和再加工温度高的问题,通过引入小分子活性稀释剂苄基缩水甘油醚(BGE)调控网络结构,增加聚合物链段迁移率,提高酯交换反应速率。进一步通过分子结构分析,揭示了其固化机制和动态键交换机制。结果表明:当双酚F型环氧树脂(BPF-170)与BGE的环氧当量比例为7∶3时,改性环氧类玻璃高分子TEPV-BGE3的玻璃化转变温度从87.2℃降至60.4℃;拓扑网络冻结转变温度从80℃降至52℃;在120℃下,自修复时间从132.3 min缩短至25.3 min;碳纤维层压板在180℃、60 min内可再加工;该材料热稳定性高,热失重5%所对应的温度为270℃,拉伸强度达(17.81±1.05)MPa。 展开更多
关键词 环氧类玻璃高分子材料 碳纤维复合材料 动态酯键 自修复 苄基缩水甘油醚
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碳化汉麻秆纤维−氮化硼三维导热网络构建高导热环氧树脂复合材料
15
作者 李淼 赵俊博 +1 位作者 刘付 陈瑶 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第4期177-184,共8页
【目的】本研究旨在利用碳化汉麻秆纤维构建三维导热网络,解决传统环氧树脂(EP)复合材料中氮化硼(BN)填料添加量高导致的力学性能下降、加工性降低和成本增加的问题,提升环氧树脂的导热性能。【方法】采用碳化汉麻秆纤维(C)作为基础骨架... 【目的】本研究旨在利用碳化汉麻秆纤维构建三维导热网络,解决传统环氧树脂(EP)复合材料中氮化硼(BN)填料添加量高导致的力学性能下降、加工性降低和成本增加的问题,提升环氧树脂的导热性能。【方法】采用碳化汉麻秆纤维(C)作为基础骨架,与氮化硼(BN)复合,利用二者协同增效作用构建高导热复合骨架,以环氧树脂(EP)为基体,制备BN-C/EP复合材料。通过表征材料的微观形貌、化学成分、力学性能及导热散热性能,研究其内部三维导热网络的形成机制和作用原理。【结果】(1)BN-C/EP复合材料中,碳化汉麻秆纤维相互交织并与改性后的BN协同作用,形成了丰富的三维热传导网络;其导热系数较EP提高了496%,每单位填料的导热系数提高了58.63%,有效降低了导热填料的添加量,从而降低了成本。(2)在跨面导热测试中,BN-C/EP复合材料的导热效率较EP提高了11.95%;在面内散热测试中,散热效率较EP提高了23.33%。这些结果表明,该材料在跨面导热和面内散热应用(如散热器)方面具有良好的潜力。(3)BN-C/EP复合材料的抗弯强度提高至68.7 MPa,较EP和BN/EP分别提高了2.08%和9.74%,满足作为热界面材料的使用条件。【结论】本研究利用高长径比的碳化汉麻秆纤维,成功构建了BN-C/EP复合材料的三维导热网络,显著提升了其导热性能。研究揭示了汉麻秆纤维在构建三维导热网络中的关键作用,其天然、环保、低成本的特性为复合材料的开发提供了新的思路。未来可进一步探索天然纤维与导热填料的协同作用机制,优化复合材料的微观结构,开发更高性能、更绿色的复合材料,以满足工业对高效热管理材料的需求。 展开更多
关键词 汉麻纤维 碳化 氮化硼(BN) 环氧树脂(EP) BN-C/EP复合材料 导热 散热 热界面材料
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连续纤维复合材料蜂窝芯材制造方法及其研究进展
16
作者 罗云烽 康铭珈 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期133-140,共8页
蜂窝芯材因其低密度、轻质、高比强度、高比刚度、优良的抗压性能以及隔热散热性能等备受关注,目前已被广泛应用于航空航天、车辆、船舶、建筑和机械工程等各个领域。近年来,具有轻质和优异力学性能的连续纤维复合材料蜂窝芯材取代传统... 蜂窝芯材因其低密度、轻质、高比强度、高比刚度、优良的抗压性能以及隔热散热性能等备受关注,目前已被广泛应用于航空航天、车辆、船舶、建筑和机械工程等各个领域。近年来,具有轻质和优异力学性能的连续纤维复合材料蜂窝芯材取代传统的铝蜂窝和芳纶纸蜂窝受到关注。本文基于碳纤维和玻璃纤维复合材料蜂窝芯材的最新研究进展进行综述。在碳纤维复合材料蜂窝芯材方面,介绍了其不同的制备方法,包括热压成型法、真空辅助树脂模塑传递法、嵌锁组装成型法、3D打印成型法及裁剪-折叠制备法。在玻璃纤维复合材料蜂窝芯材方面,讨论了其制备方法研究进展、多功能设计和加工技术研究进展。对连续纤维复合材料蜂窝芯材领域的新进展进行了回顾,以为该领域初学者提供较为深入的概述。 展开更多
关键词 蜂窝芯材 复合材料 碳纤维 玻璃纤维 连续纤维
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轨道交通车辆用纤维复合材料层合板声振特性分析
17
作者 刘晓波 吴生提 李超 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期171-174,共4页
对碳纤维、玻璃纤维复合材料层合板及其相应三明治结构板件的声振特性进行研究。通过试验和相应的理论分析发现:复合材料层合板的隔声量符合隔声质量定律,玻璃纤维复合材料相比碳纤维复合材料表现出更好的隔声性能;车辆用纤维复合材料... 对碳纤维、玻璃纤维复合材料层合板及其相应三明治结构板件的声振特性进行研究。通过试验和相应的理论分析发现:复合材料层合板的隔声量符合隔声质量定律,玻璃纤维复合材料相比碳纤维复合材料表现出更好的隔声性能;车辆用纤维复合材料基础板件隔声性能总体上不如铝型材,在进行纤维复合材料车体设计时,必须考虑采用其他声学材料进行弥补;相比车体用铝合金材料,碳纤维复合材料在阻尼减振方面具有较好的优势;阻尼涂层可以提升纤维复合材料板材的隔声性能,缩短振动能量的衰减时间,有效抑制振动和减小结构振动声辐射。有关结论可为轨道车辆纤维复合材料的工程应用提供参考。 展开更多
关键词 振动与波 碳纤维复合材料 玻璃纤维复合材料 隔声特性 阻尼特性
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CF/PPS复合材料自然老化3年前后力学性能对比
18
作者 边蕴宇 王先衬 +2 位作者 陈渤 彭梓航 杨昊铭 《塑料工业》 北大核心 2025年第6期111-115,151,共6页
研究碳纤维(CF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料(CF/PPS)的自然老化行为对其工程应用具有重要意义,但目前关于CF/PPS自然老化行为的研究较少。本文通过注塑成型得到CF/PPS复合材料(CF质量分数为25%),并在上海地区对其进行为期3年的自然老化... 研究碳纤维(CF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料(CF/PPS)的自然老化行为对其工程应用具有重要意义,但目前关于CF/PPS自然老化行为的研究较少。本文通过注塑成型得到CF/PPS复合材料(CF质量分数为25%),并在上海地区对其进行为期3年的自然老化试验后,对其进行表面观察及拉伸、弯曲测试。结果表明,1)自然老化使CF/PPS的表面因树脂基体降解变得粗糙,且表面出现裂纹。2)自然老化会降低CF/PPS的力学性能。经过3年的自然老化,CF/PPS拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量的保留率分别为76.88%、77.25%、90.97%、86.91%。3)水分子的增塑作用使得CF/PPS树脂基体在拉伸应力作用下产生明显塑性形变。同时随着水分子的侵蚀以及热应力的不断作用,最终CF/PPS拉伸断口处的树脂基体呈现出由大量紧密排列的较大坑洞组成的网状结构。4)为期3年的自然老化提高了CF/PPS的弯曲韧性,导致其弯曲失效模式由试样断裂变为试样受拉伸区域出现裂纹。 展开更多
关键词 聚苯硫醚 自然老化 碳纤维 注塑成型 复合材料
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碳纤维蜂窝芯材制备工艺及其性能研究
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作者 刘杰 纪双英 +1 位作者 王萌 杨进军 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期84-88,共5页
以平纹织物碳纤维预浸料为原料,采用成型胶接法制备了密度为56kg/m^(3)的碳纤维蜂窝芯材,研究了预胶接处理和纤维方向对蜂窝芯材性能的影响,并对比了成型胶接法制备的碳纤维蜂窝芯材与芳纶纸蜂窝芯材、拉伸法制备的碳纤维蜂窝芯材的性... 以平纹织物碳纤维预浸料为原料,采用成型胶接法制备了密度为56kg/m^(3)的碳纤维蜂窝芯材,研究了预胶接处理和纤维方向对蜂窝芯材性能的影响,并对比了成型胶接法制备的碳纤维蜂窝芯材与芳纶纸蜂窝芯材、拉伸法制备的碳纤维蜂窝芯材的性能。结果表明:碳纤维蜂窝芯材的制备工艺路线可行,预胶接处理可减少节点位置的虚粘面积,提高蜂窝节点的强度;成型胶接法制备的碳纤维蜂窝芯材力学性能可设计且高于同密度芳纶纸蜂窝芯材和拉伸法碳纤维蜂窝芯材。 展开更多
关键词 碳纤维 蜂窝芯材 制备工艺 力学性能 复合材料
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自然老化对CF/PA66复合材料力学性能的影响
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作者 王先衬 张娟娟 +2 位作者 魏海旭 胡剑峰 张贻启 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第1期125-132,共8页
目前,对纤维增强聚酰胺复合材料老化行为的研究主要集中在人工加速老化法,利用自然老化法研究纤维增强聚酰胺复合材料老化行为的文献相对较少。为研究纤维增强聚酰胺复合材料在上海地区的自然老化,以短碳纤维增强聚酰胺66(CF/PA66)注塑... 目前,对纤维增强聚酰胺复合材料老化行为的研究主要集中在人工加速老化法,利用自然老化法研究纤维增强聚酰胺复合材料老化行为的文献相对较少。为研究纤维增强聚酰胺复合材料在上海地区的自然老化,以短碳纤维增强聚酰胺66(CF/PA66)注塑粒子为原材料,通过注射成型得到CF/PA66拉伸样条。在上海地区将CF/PA66拉伸样条静置于室内进行为期36个月的自然老化试验。通过对自然老化前后的CF/PA66进行拉伸、弯曲测试并观察拉伸断口形貌,分析自然老化对CF/PA66力学性能、破坏模式及破坏机理的影响。结果表明,经过36个月的自然老化,PA66发生降解,表面发白且出现了粉化现象;CF/PA66复合材料的拉伸强度、拉伸弹性模量、弯曲强度、弯曲模量的保留率分别为77.27%,85.59%,92.18%和91.03%,自然老化后复合材料的弯曲强度、弯曲模量的保留率均高于拉伸强度、拉伸弹性模量的保留率;自然老化并未改变CF/PA66的拉伸破坏失效模式、拉伸破坏机理及弯曲破坏机理。但由于自然老化后CF/PA66的韧性增加,使得其弯曲破坏失效模式由断裂变为受拉区域出现裂纹。 展开更多
关键词 碳纤维 聚酰胺66 自然老化 注塑成型 复合材料 热塑性树脂
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