大丝束碳纤维展纤技术研究进展

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作者 朱繁强 沈伟 +4 位作者 杨小兵 姚江薇 赵德方 张万虎 邹专勇 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第2期1-9,共9页

展纤能够使碳纤维丝束厚度变薄、幅宽变宽,明显改善后道应用中预制件的力学性能。阐述了大丝束碳纤维的概念、特点及展纤目的,介绍了大丝束碳纤维展开性表征方法,分析了展纤对大丝束纤维形态、纤维渗透性及复合材料性能的影响;归纳总结... 展纤能够使碳纤维丝束厚度变薄、幅宽变宽,明显改善后道应用中预制件的力学性能。阐述了大丝束碳纤维的概念、特点及展纤目的,介绍了大丝束碳纤维展开性表征方法,分析了展纤对大丝束纤维形态、纤维渗透性及复合材料性能的影响;归纳总结了多辊热碾展纤技术、机械式多辊筒展纤技术、声波辅助展纤技术、静电辅助展纤技术、微突起阵列辅助展纤技术和气流扰动展纤技术等6种展纤技术的研究现状。各种展纤技术各有利弊,气流扰动展纤技术是最具发展前景的展纤技术,未来应重视多种展纤技术相结合的应用研究,提升对大丝束碳纤维的展纤效果,降低展纤过程对碳纤维的损伤。 展开更多

关键词 大丝束碳纤维 展纤技术 展纤表征 展纤作用

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基于邻域去噪及图像差分的碳纤维丝束展宽表面缺陷检测

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作者 钱小敏 甘学辉 +4 位作者 刘香玉 卢瑶瑶 张晓晓 巨安奇 马晓建 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期120-125,共6页

碳纤维展宽质量是影响预浸料质量的一个关键因素,人工检测存在误差大、效率低等问题。为提高碳纤维展宽质量的检测效率和准确度,提出基于邻域去噪及图像差分的碳纤维丝束展宽表面缺陷检测方法。针对碳纤维丝束表面光照不均导致的缺陷细... 碳纤维展宽质量是影响预浸料质量的一个关键因素,人工检测存在误差大、效率低等问题。为提高碳纤维展宽质量的检测效率和准确度,提出基于邻域去噪及图像差分的碳纤维丝束展宽表面缺陷检测方法。针对碳纤维丝束表面光照不均导致的缺陷细节表征问题,采用一种筛选邻域孤点填充的降噪方法。该方法通过筛选出可适应大小的邻域孤点后进行背景填充,实现图像降噪,并将待检测图像与滤波处理后的背景图像进行差分运算,以提取缺陷区域。通过搭建的碳纤维丝束展宽表面缺陷检测系统进行实验,结果表明,该方法可对大丝束碳纤维展宽后表面劈裂、明缝、起毛等缺陷进行较为准确的检测,缺陷准确检出率为96.9%,满足工程实际生产需要。 展开更多

关键词 表面缺陷检测 降噪算法 碳纤维丝束 图像处理

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大丝束碳纤维展纱技术研究进展

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作者 高心玥 蒋金华 陈南梁 《产业用纺织品》 2024年第8期17-27,共11页

介绍了几种常见展纱方法的研究进展及大丝束碳纤维展纱设备,总结了机械多辊组、气流、超声波、静电等展纱方法及原理,分析了不同展纱工艺的特点及影响因素,对比了不同展纱设备的优缺点及发展方向。从理论上对展纱宽度预测模型进行归纳总... 介绍了几种常见展纱方法的研究进展及大丝束碳纤维展纱设备,总结了机械多辊组、气流、超声波、静电等展纱方法及原理,分析了不同展纱工艺的特点及影响因素,对比了不同展纱设备的优缺点及发展方向。从理论上对展纱宽度预测模型进行归纳总结,讨论了展纱模型的影响因素,分析了模型存在的不足与局限性。对大丝束碳纤维的展纱技术发展方向进行展望,为大丝束碳纤维展纱技术和理论模型的进一步发展提供支撑。 展开更多

关键词 大丝束碳纤维 展纱方法 展纱宽度 预测模型

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大丝束碳纤维经编织物渗透率的测量与分析

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作者 林娜 《石油化工技术与经济》 CAS 2024年第3期24-27,共4页

为研究大丝束碳纤维经编织物的渗透行为,采用单向法对不同织物铺层数和缝编结构的碳纤维预制体进行渗透率的测试。实验结果表明:织物铺层数量直接影响预制体的灌注时间,预制体的有效流道数量越多,树脂流动性越好,渗透率越大;对于缝编结... 为研究大丝束碳纤维经编织物的渗透行为,采用单向法对不同织物铺层数和缝编结构的碳纤维预制体进行渗透率的测试。实验结果表明:织物铺层数量直接影响预制体的灌注时间,预制体的有效流道数量越多,树脂流动性越好,渗透率越大;对于缝编结构不同的织物,通过相同铺贴方式制成的预制体,纤维束平行流道数量较多的预制体,渗透率相对较大。 展开更多

关键词 真空灌注工艺 大丝束碳纤维经编织物 达西定律 渗透率

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热熔法制备大丝束炭纤维预浸料工艺研究 被引量：7

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作者 刘宝锋 李佩兰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期46-48,共3页

简要介绍了热熔法制备大丝束炭纤维(60K)预浸料的工艺过程,并着重对影响预浸料质量的几个主要因素进 行了讨论,结果表明,严格控制预浸温度、纤维张力、预浸压力和运行速度等因素是保证大丝束炭纤维充分展开和浸 润的技术关键。

关键词 大丝束炭纤维 预浸料工艺 热熔法 预浸温度 纤维张力 预浸压力 复合材料

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薄层化大丝束碳纤维复合材料性能研究 被引量：19

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作者 罗云烽 孙永春 +1 位作者 段跃新 肇研 《航空制造技术》 2010年第20期75-78,共4页

采用自制多辊系统薄层化装置对12K和50K大丝束碳纤维进行了薄层化试验,并研究了薄层化对大丝束碳纤维的渗透特性以及复合材料的内部结构和弯曲性能的影响。结果表明,对12K和50K大丝束碳纤维,利用自制的薄层化装置均可以得到较理想的薄... 采用自制多辊系统薄层化装置对12K和50K大丝束碳纤维进行了薄层化试验,并研究了薄层化对大丝束碳纤维的渗透特性以及复合材料的内部结构和弯曲性能的影响。结果表明,对12K和50K大丝束碳纤维,利用自制的薄层化装置均可以得到较理想的薄层化效果;薄层化后由于纤维束厚度变薄,预成型体中纤维分布更均匀,预成型体的渗透率降低,渗透均匀性提高;薄层化后大丝束碳纤维增强的复合材料内部缺陷更少或更小,纤维-树脂分布均匀性提高;复合材料弯曲模量和弯曲强度均有提高,且性能分散性更小。 展开更多

关键词 复合材料 大丝束碳纤维 薄层化 渗透率缺陷

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航空结构复合材料对碳纤维的需求 被引量：10

7

作者 张凤翻 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第11期5-7,共3页

根据航空用结构复合材料的特点,论述了对碳纤维的需求,着重介绍了飞机用碳纤维的发展,指出用于结构复合材料的碳纤维要求质量稳定、分散性小、工艺性好、价格便宜、品种多、大、小丝束都应发展,在开发高性能碳纤维时,应注意解决使用中... 根据航空用结构复合材料的特点,论述了对碳纤维的需求,着重介绍了飞机用碳纤维的发展,指出用于结构复合材料的碳纤维要求质量稳定、分散性小、工艺性好、价格便宜、品种多、大、小丝束都应发展,在开发高性能碳纤维时,应注意解决使用中的问题。 展开更多

关键词 碳纤维 质量稳定性 工艺性能 航空结构复合材料

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高温射流冲击大丝束碳纤维实验与仿真分析 被引量：3

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作者 陈金良 牛雪娟 张准 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期758-764,共7页

为更好地研究大丝束碳纤维在射流冲击作用下的展纤机理,设计了高温射流冲击试验装置。通过正交试验,并引入极差这一指正参数,参数化地分析了热气流喷距、纤维丝束跨距和纤维丝束张力对展纤效果的影响。建立高温射流流场的三维CFD模型,... 为更好地研究大丝束碳纤维在射流冲击作用下的展纤机理,设计了高温射流冲击试验装置。通过正交试验,并引入极差这一指正参数,参数化地分析了热气流喷距、纤维丝束跨距和纤维丝束张力对展纤效果的影响。建立高温射流流场的三维CFD模型,通过实验与仿真对比分析射流中心轴线上的速度分布来验证仿真模型的正确性,获得流场中心平面上的速度分布云图,并对高温射流冲击作用下纤维壁面的压力和温度的分布情况进行分析。CFD仿真和射流冲击试验的结果较好地吻合,通过分析结果得出适合于48K大丝束碳纤维展纤的最优工艺参数。当在喷距为80 mm,纤维跨度为100 mm,砝码质量为15 g条件下进行展宽,纤维铺展均匀,展宽效果最佳,宽度可达到50 mm。 展开更多

关键词 大丝束碳纤维 展宽 射流冲击 正交试验 数值模拟

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镀铝碳纤维丝束拉伸强度预测及模型验证 被引量：1

9

作者 刘站 李晶 +3 位作者 赵丁凡 戴鑫 高维升 付莎莎 《纺织导报》 CAS 2020年第4期36-39,共4页

文章参考GB/T 3362-2017《碳纤维复丝拉伸性能试验方法》,使用UTM5205X、200 kN微机控制电子万能试验机测定T300-3K镀铝碳纤维丝束的拉伸强度。在Pro/E中建立镀铝碳纤维丝束模型,并导入有限元软件ABAQUS中对其进行拉伸模拟。结果表明,... 文章参考GB/T 3362-2017《碳纤维复丝拉伸性能试验方法》,使用UTM5205X、200 kN微机控制电子万能试验机测定T300-3K镀铝碳纤维丝束的拉伸强度。在Pro/E中建立镀铝碳纤维丝束模型,并导入有限元软件ABAQUS中对其进行拉伸模拟。结果表明,与基体铝膜相比,碳纤维丝束在复合材料中具有较大的承载力,且拉伸应力-位移仿真曲线与实验曲线较吻合,镀铝碳纤维丝束拉伸强度的模拟值为941.3 MPa,实验值为911.6 MPa,相对误差仅为3.3%,验证了模型的正确性以及仿真分析的可行性,为镀铝碳纤维丝束的设计及工程应用提供了指导。 展开更多

关键词 镀铝碳纤维丝束 拉伸强度 ABAQUS 应力位移

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大丝束碳纤维拉挤复合材料工艺研究 被引量：3

10

作者 张彬 钱坤 《纺织报告》 2016年第4期33-34,共2页

本文主要介绍了大丝束碳纤维的概念,并从碳纤维拉挤杆复合工艺,特别是预成型、固化温度、拉挤速度等对连续拉挤碳纤维复合材料的性能影响方面进行了探讨。

关键词 大丝束碳纤维 拉挤 加强杆 复合材料

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经纬密变化对国产碳纤维束织造损伤的影响 被引量：1

11

作者 解锡明 吴宁 李帅 《产业用纺织品》 2021年第1期29-35,共7页

为探讨经纬密变化对国产碳纤维束织造损伤的影响,采用国产碳纤维束CCM55J-6K织制了相同面密度、不同经纬密的平纹织物。通过毛羽测试、纤维束拉伸测试及扫描电子显微镜观测,分析了各试样中经纱和纬纱的织造损伤情况。结果表明:经纱的织... 为探讨经纬密变化对国产碳纤维束织造损伤的影响,采用国产碳纤维束CCM55J-6K织制了相同面密度、不同经纬密的平纹织物。通过毛羽测试、纤维束拉伸测试及扫描电子显微镜观测,分析了各试样中经纱和纬纱的织造损伤情况。结果表明:经纱的织造损伤率总体大于纬纱,且织造损伤率随着经密的增大先减小后增大;纬纱的织造损伤率随纬密的增大先增大后趋于稳定;当经纬密均为8.0根/cm时,织造损伤率总体较小,适宜于国产碳纤维束CCM55J-6K的织造。 展开更多

关键词 国产碳纤维束 织造损伤率 经密 纬密

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碳纤维丝束结构对碳纤维/酚醛复合材料烧蚀性能的影响 被引量：3

12

作者 孔国强 安振河 +6 位作者 魏化震 李莹 邵蒙 于秋兵 纪校君 李居影 王康 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期113-119,共7页

以酚醛树脂为基体,以平纹碳布和短切碳纤维两种结构形式的碳纤维为增强剂,制备碳纤维增强的碳/酚醛复合材料。采用氧/乙炔烧蚀实验对复合材料的耐烧蚀性能进行了对比性研究,采用电子拉力试验机对复合材料的弯曲性能进行表征,采用扫描电... 以酚醛树脂为基体,以平纹碳布和短切碳纤维两种结构形式的碳纤维为增强剂,制备碳纤维增强的碳/酚醛复合材料。采用氧/乙炔烧蚀实验对复合材料的耐烧蚀性能进行了对比性研究,采用电子拉力试验机对复合材料的弯曲性能进行表征,采用扫描电镜对复合材料烧蚀形面进行观察,并通过固体火箭发动机对复合材料的烧蚀性能进行考核验证。研究结果表明:以这两种结构形式的碳纤维为增强剂制备的碳/酚醛复合材料,其氧乙炔质量烧蚀率的大小与碳纤维丝束的大小具有正相关的特性,碳纤维丝束越小碳纤维质量烧蚀率越低,当碳纤维增强剂处于单丝状态时,复合材料的氧乙炔质量烧蚀率达到最低为0.046 g/s,并且碳纤维的型号规格对复合材料氧乙炔质量烧蚀率的影响变小。固体火箭发动机实验表明,单丝状态下的碳纤维/酚醛复合材料的抗烧蚀冲刷性能明显优于束状碳纤维/酚醛复合材料。 展开更多

关键词 碳纤维丝束 复合材料 酚醛树脂 质量烧蚀率 线烧蚀率

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国产聚丙烯腈基碳纤维发展现状与建议 被引量：18

13

作者 彭公秋 李国丽 +1 位作者 曹正华 谢富原 《航空制造技术》 2018年第14期68-73,共6页

聚丙烯腈基碳纤维及其复合材料是航空应用选材的理想材料,用量和应用部位是衡量飞机结构先进性的重要标志之一。综述了国产聚丙烯腈基碳纤维发展现状,指出了国产聚丙烯腈基碳纤维在产业布局、质量稳定性、配套装备、产业链等8个方面存... 聚丙烯腈基碳纤维及其复合材料是航空应用选材的理想材料,用量和应用部位是衡量飞机结构先进性的重要标志之一。综述了国产聚丙烯腈基碳纤维发展现状,指出了国产聚丙烯腈基碳纤维在产业布局、质量稳定性、配套装备、产业链等8个方面存在的主要问题;然后,分析与探讨了航空评价与应用的3个关键问题;最后给出了国产聚丙烯腈基碳纤维的发展建议,以期牵引和推动国产聚丙烯腈基碳纤维的健康可持续发展。 展开更多

关键词 聚丙烯腈碳纤维 航空应用 大丝束碳纤维 干喷湿纺 预浸料

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碳纤维的现状与新发展 被引量：5

14

作者 赵稼祥 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第12期3-6,共4页

碳纤维是先进复合材料最重要增强材料，世界各国对发展碳纤维都给予高度重视。碳纤维在经历了９０年代初期的相对稳定期后，进入了一个高速发展的新阶段。

关键词 碳纤维 原丝 丙烯腈 大丝束 复合材料

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大丝束碳纤维生产过程中含氰化氢废气处理方法研究 被引量：1

15

作者 庞燕华 季春晓 吴嵩义 《石油化工技术与经济》 2021年第3期58-61,共4页

氰化氢(HCN)是工业废气中极为典型的非常规有毒有害污染物之一,研究大丝束碳纤维生产过程中含HCN废气处理对于大丝束碳纤维的持续有序生产具有很重要的意义。目前国内外脱除废气中HCN的方法主要有:吸收法、吸附法、燃烧法、气固相催化... 氰化氢(HCN)是工业废气中极为典型的非常规有毒有害污染物之一,研究大丝束碳纤维生产过程中含HCN废气处理对于大丝束碳纤维的持续有序生产具有很重要的意义。目前国内外脱除废气中HCN的方法主要有:吸收法、吸附法、燃烧法、气固相催化水解法等,各方法均有优缺点。大丝束碳纤维生产过程产生的成分复杂的废气处理应结合不同的方法。 展开更多

关键词 氰化氢 大丝束碳纤维 废气处理

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碳纤维展纤纱性能研究

16

作者 郝傲松 李炜 《产业用纺织品》 2017年第12期17-20,32,共5页

采用自行研制的展纤装置,对T700SC-12K-50C、T700SC-24K-50C和ZOLTEK PANEX35-50K三种碳纤维纱线进行展纤处理,并通过浸润性试验装置研究碳纤维原纱与展纤纱的浸润性,利用吹风法评价展纤处理对碳纤维的损伤情况。结果表明展纤纱浸润速... 采用自行研制的展纤装置,对T700SC-12K-50C、T700SC-24K-50C和ZOLTEK PANEX35-50K三种碳纤维纱线进行展纤处理,并通过浸润性试验装置研究碳纤维原纱与展纤纱的浸润性,利用吹风法评价展纤处理对碳纤维的损伤情况。结果表明展纤纱浸润速度和均匀性都所提高,展纤装置可以保证碳纤维纱线的良好展开,但对碳纤维纱线有一定程度损伤。 展开更多

关键词 碳纤维 展纤纱 浸润性 碳纤维损伤

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自动铺丝技术对复合材料层压板厚度的影响

17

作者 黄当明 张龙 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期190-194,共5页

自动铺丝技术是碳纤维复合材料自动化专业领域的新兴制造技术,与传统手工铺叠制造工艺相比,自动铺丝会产生丝束间隙和丝束切断形成的三角区问题,影响复合材料层压板的厚度。手工铺叠复合材料层压板采用幅宽1000.00mm、牌号为ZT7H/QY961... 自动铺丝技术是碳纤维复合材料自动化专业领域的新兴制造技术,与传统手工铺叠制造工艺相比,自动铺丝会产生丝束间隙和丝束切断形成的三角区问题,影响复合材料层压板的厚度。手工铺叠复合材料层压板采用幅宽1000.00mm、牌号为ZT7H/QY9611的预浸料,自动铺丝技术采用幅宽6.35mm、牌号相同的预浸料。通过对比实验,发现自动铺丝复合材料层压板单层厚度小于手工铺叠单层厚度,自动铺丝和手工铺叠的单层厚度均小于理论厚度0.1380mm, 2种工艺制备的复合材料层压板单层厚度在0.1358~0.1365mm之间。自动铺丝技术的丝束是通过切割刀片闸断,纤维角度为±45°时,在小铺层上复合材料蒙皮壁板类零件的轮廓边缘区域,由丝束闸断形成的三角区其铺层轮廓线±4.5mm内是厚度渐变区域,不应设计装配连接区域,工艺检验时须适当放宽三角区厚度控制精度要求和成型质量要求。 展开更多

关键词 自动铺丝 复合材料 碳纤维丝束 厚度 三角区

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碳纤维的平稳生产

18

作者 E.Glawion 喻盈捷 《国际纺织导报》 2010年第8期12-12,14,共2页

在过去的10年中,碳纤维,或者石墨纤维、碳石墨纤维、CF,在许多应用中已经成为运动器材和飞机用的稳定、轻质材料。叙述了这种脆性纤维生产工艺中的难点及其解决方案。

关键词 碳纤维 聚丙烯腈 原丝 氧化 炭化

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