碳纤维导电复合材料的电学性能研究 被引量：26

1

作者 杨小平 荣浩鸣 陆泽栋 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第9期11-14,共4页

研究了 FR- 4溴化环氧树脂玻璃布和碳纤维导电纸层压复合面状发热板的电学性能 ,结果表明 :溴化环氧树脂固化过程对其电性能产生影响 ,对于不同规格的导电纸 ,其电阻下降率不同。面状发热板的电阻在升温和降温过程中存在不同程度的偏离 ... 研究了 FR- 4溴化环氧树脂玻璃布和碳纤维导电纸层压复合面状发热板的电学性能 ,结果表明 :溴化环氧树脂固化过程对其电性能产生影响 ,对于不同规格的导电纸 ,其电阻下降率不同。面状发热板的电阻在升温和降温过程中存在不同程度的偏离 ,呈现 PTC或 NTC效应 ,数次热循环后 ,可以使室温电阻保持恒定。发热板的电阻随通电时间的延长而逐渐下降并趋于稳定 ,通断电次数对其电阻影响不大 ,在长期通电使用下能保持其功率稳定性 ,发热板的功率密度与表面温度呈现良好的线性关系。 展开更多

关键词 面状发热板 碳纤维导电纸 导电复合材料 FR-4 溴化环氧树脂玻璃布 层压复合

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碳纤维国产化现状与技术发展前景分析 被引量：7

2

作者 徐樑华 《江苏建材》 2018年第5期17-21,共5页

介绍了国内碳纤维技术与产业现状,分析了国产碳纤维技术的发展前景。

关键词 新材料 碳纤维 国产化

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实现节能减排的碳纤维复合材料应用进展 被引量：42

3

作者 杨小平 黄智彬 +2 位作者 张志勇 杨虎平 周宇君 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1-5,10,共6页

碳纤维复合材料(CFRP)具有轻质、高强度、高刚度、抗疲劳和耐腐蚀等优异性能。为了解决全球气候变暖、温室气体排放的环境问题,碳纤维复合材料在大型飞机、风力发电叶片、汽车部件、石油开采抽油杆、电力输送电缆等领域的应用将推动节... 碳纤维复合材料(CFRP)具有轻质、高强度、高刚度、抗疲劳和耐腐蚀等优异性能。为了解决全球气候变暖、温室气体排放的环境问题,碳纤维复合材料在大型飞机、风力发电叶片、汽车部件、石油开采抽油杆、电力输送电缆等领域的应用将推动节能减排的实现。碳纤维复合材料的使用实现了材料的轻量化,从而达到了节能减排的目的,碳纤维复合材料在这些领域的实际应用代表了其技术的成熟度和水平。随着国产化碳纤维制造关键技术的成熟,通过突破碳纤维复合材料的低成本制造技术,实现国产碳纤维复合材料在节能减排方面的应用是现实的。 展开更多

关键词 碳纤维复合材料 节能减排 飞机 风力发电叶片 抽油杆 电缆芯

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PAN纤维高温环境下氮结合态演变规律的研究 被引量：7

4

作者 罗莎 高爱君 +2 位作者 王统帅 苏灿军 徐樑华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期84-87,共4页

通过使用XPS和XRD等表征手段研究了经低温碳化后PAN纤维中氮结合态的高温演变规律,推测了其反应机理,探讨了由氮结合态的演变所引起的纤维结构变化。结果表明:经低温碳化后PAN纤维中的氮主要以吡啶氮、叔胺氮和氨基/亚氨基3种结合态存在... 通过使用XPS和XRD等表征手段研究了经低温碳化后PAN纤维中氮结合态的高温演变规律,推测了其反应机理,探讨了由氮结合态的演变所引起的纤维结构变化。结果表明:经低温碳化后PAN纤维中的氮主要以吡啶氮、叔胺氮和氨基/亚氨基3种结合态存在,当热处理温度在700℃以下时,纤维中吡啶氮含量最多;随着温度的升高,氨基/亚氨基和吡啶氮含量逐渐减少,而叔胺氮含量先呈增加趋势,温度升高到1000℃以后时,叔胺氮含量迅速下降;1300℃以后,纤维中的叔胺氮含量最多;PAN纤维中的氮以叔胺氮形式存在更有利于平面六元碳网的逐步完善。 展开更多

关键词 PAN纤维 XPS XRD 氮 碳化 结构

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PAN纤维在特征碳化温度下的反应特性 被引量：4

5

作者 高爱君 罗莎 +1 位作者 张佐光 徐樑华 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期110-112,共3页

通过TG-MS、XPS和元素分析等手段研究了低温碳化PAN纤维的碳化特征温度以及特征温度下纤维的反应特性。1100℃为高温碳化反应的特征温度,纤维在此温度下存在最大失重速率,1100℃后纤维裂解释放的主要是氮气。1100℃延长时间,纤维中氨基... 通过TG-MS、XPS和元素分析等手段研究了低温碳化PAN纤维的碳化特征温度以及特征温度下纤维的反应特性。1100℃为高温碳化反应的特征温度,纤维在此温度下存在最大失重速率,1100℃后纤维裂解释放的主要是氮气。1100℃延长时间,纤维中氨基/亚氨基氮、吡啶氮和类石墨氮都不断减少,部分吡啶氮转化为类石墨氮。1100℃处理后纤维密度大幅度增长,恒温24s后迅速减小;恒温24s内纤维中石墨微晶晶面尺寸随时间延长迅速增大,24s后增长速率逐渐变缓;1100℃进行恒温热处理,24s前以缩聚反应为主,24s后以裂解反应为主。 展开更多

关键词 碳纤维 碳化 缩聚 裂解

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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

6

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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毛纺面料后整理用碳纤维面状发热电压板的研制及应用 被引量：2

7

作者 杨小平 张俊玲 《毛纺科技》 CAS 北大核心 2000年第3期49-51,共3页

研究了毛纺面料后整理电压工序的碳纤维面电压板的电学性能、远红外特性及使用性能 ,结果表明 :采用以碳纤维面状发热材料为加热元件的电压板 ,具有功率密度—表面温度成线性关系、远红外辐射传热和长期使用电性能稳定等特点 ,可在毛纺... 研究了毛纺面料后整理电压工序的碳纤维面电压板的电学性能、远红外特性及使用性能 ,结果表明 :采用以碳纤维面状发热材料为加热元件的电压板 ,具有功率密度—表面温度成线性关系、远红外辐射传热和长期使用电性能稳定等特点 ,可在毛纺面料后整理的电压工序上使用 ,提高产品的质量。 展开更多

关键词 电压板 碳纤维面发热板 毛织物 后整理

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电化学阴阳极交变处理对碳纤维表面组成和微观结构的影响 被引量：3

8

作者 马云娇 王菊琳 蔡小平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第14期58-62,共5页

采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)方法,尝试将电化学阴阳极交变技术应用于碳纤维表面处理,研究了电化学阴阳极交变处理对PAN基碳纤维表面组成和微观结构的影响。结果表明,电化学阴阳极交变处理使碳纤维... 采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)方法,尝试将电化学阴阳极交变技术应用于碳纤维表面处理,研究了电化学阴阳极交变处理对PAN基碳纤维表面组成和微观结构的影响。结果表明,电化学阴阳极交变处理使碳纤维表面沟槽加深,可以增加碳纤维与基体的锚固作用;表面C含量降低而O含量升高,表面含氧官能团中COOH含量明显增加,而C-OH含量减少,增大了碳纤维的表面活性,使其更有利于与基体以化学键的形式结合;同时电化学阴阳极交变处理碳纤维过程中阴极产生的氢能渗入碳纤维内部,使碳纤维晶体结构的微观尺寸发生变化,(002)晶面间距d(002)增大,堆垛厚度Lc增大,使得碳纤维直径增大。处理后层间剪切强度(ILSS)明显增加以及部分组别碳纤维的拉伸强度(Tensile strength,TS)增加。 展开更多

关键词 碳纤维 电化学阴阳极交变 官能团

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低温炭化温度梯度对聚丙烯腈预氧纤维结构演变及碳纤维性能的影响 被引量：1

9

作者 何沐 王宇 徐樑华 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期120-127,共8页

聚丙烯腈(PAN)预氧纤维在低温炭化阶段经热裂解重组而转化为具有乱层石墨结构雏形的低温炭化纤维,此阶段的温度调控对最终碳纤维的结构与性能有着重要影响。采用^(13)C固体核磁共振谱图(^(13)C-NMR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)... 聚丙烯腈(PAN)预氧纤维在低温炭化阶段经热裂解重组而转化为具有乱层石墨结构雏形的低温炭化纤维,此阶段的温度调控对最终碳纤维的结构与性能有着重要影响。采用^(13)C固体核磁共振谱图(^(13)C-NMR)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)和力学性能分析等手段,研究预氧纤维在低温炭化阶段的反应进程、温度梯度调控对预氧纤维的结构演变和碳纤维结构及性能的影响。结果表明:PAN预氧纤维在低温炭化过程中,经450℃热处理后碳结构的支链化程度达到最大值0.99,当处理温度达到550℃后,以芳环链段的重组交联为主要反应。低温炭化温度梯度影响预氧纤维的结构演变进程,当采用350—450—650℃的梯度升温模式时,先经450℃处理的低碳纤维中—C—C基团的^(13)C-NMR位移最大,表明纤维内的支化交联反应最多,再经650℃处理的纤维d_(002)以及相应高碳纤维的I_(A)/I_(G)达到最大,说明其无定形碳相对含量最多,因而最终碳纤维的力学性能最差;当采用350—550—650℃的梯度升温模式时,纤维内裂解与重组交联反应有序开展,低碳和高碳纤维的碳结构更优,最终碳纤维的致密性及力学性能得到提升。 展开更多

关键词 PAN预氧纤维 低温炭化 温度梯度 无定形碳 结构演变

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T700级碳纤维的树脂浸润性比较分析

10

作者 孙忠霄 谈昆伦 +3 位作者 谈源 王智新 阮如玉 王宇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期117-120,125,共5页

采用X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和动态接触角等方法对比解析了TZ700S、SYT49、HF30S、ZT7H和T700S这5个牌号的T700级碳纤维的表截面理化结构及其对碳纤维的环氧树脂浸润性的影响。结果表明:5种碳纤维的截面形貌均为近圆形,仅ZT7H... 采用X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和动态接触角等方法对比解析了TZ700S、SYT49、HF30S、ZT7H和T700S这5个牌号的T700级碳纤维的表截面理化结构及其对碳纤维的环氧树脂浸润性的影响。结果表明:5种碳纤维的截面形貌均为近圆形,仅ZT7H的表面具有沟槽结构、其余4种均为光洁表面;表面O/C值的大小排序为CF_(SYT49)>CF_(HF30S)>CF_(TZ-700S)>CF_(T700S)>CF_(ZT7H),分布在0.267~0.289之间;在60℃下的E51环氧树脂/酸酐固化剂体系的动态前进角大小为CF_(SYT49)<CF_(HF30S)<CF_(TZ-700S)<CF_(ZT7H)<CF_(T700S),接触角分布在63.51°~66.52°之间,4种国产T700级碳纤维表现出较日本东丽公司T700S碳纤维更小的接触角,树脂的浸润性更优。 展开更多

关键词 T700 碳纤维 树脂 浸润性 动态接触角

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乙烯基酯树脂复合材料的固化过程研究 被引量：13

11

作者 石海洋 李鹏 +2 位作者 薛忠民 杨小平 陈纯 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期300-303,共4页

复合材料固化是成型过程中关键步骤之一,涉及到模具设计,成型工艺确定等。本文采用等温DSC分别研究了玻璃纤维/乙烯基酯树脂,碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料和乙烯基酯树脂的固化过程。结果表明:玻璃纤维的存在加速了乙烯基酯树脂的固化速... 复合材料固化是成型过程中关键步骤之一,涉及到模具设计,成型工艺确定等。本文采用等温DSC分别研究了玻璃纤维/乙烯基酯树脂,碳纤维/乙烯基酯树脂复合材料和乙烯基酯树脂的固化过程。结果表明:玻璃纤维的存在加速了乙烯基酯树脂的固化速度,而碳纤维的存在使得乙烯基酯树脂的固化速度变慢,纤维增强材料的存在提高了树脂的固化度。 展开更多

关键词 DSC 乙烯基酯树脂 纤维 复合材料 固化

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PAN纤维在惰性气氛中的热稳定化反应进程 被引量：3

12

作者 肖士洁 冯闻 +2 位作者 童元建 徐樑华 陈标华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期75-79,共5页

在惰性气氛条件下,将PAN原丝在180-280℃进行恒温热处理。通过傅里叶变换红外1、3C固体核磁共振方法研究了PAN纤维在热稳定化过程中的结构演变规律,并对PAN纤维的热稳定化反应进程进行了探索。结果表明:随着热处理温度升高,共聚单体中... 在惰性气氛条件下,将PAN原丝在180-280℃进行恒温热处理。通过傅里叶变换红外1、3C固体核磁共振方法研究了PAN纤维在热稳定化过程中的结构演变规律,并对PAN纤维的热稳定化反应进程进行了探索。结果表明:随着热处理温度升高,共聚单体中的羧基首先引发环化交联反应;在220℃左右开始发生剧烈的环化交联反应;当热处理温度高于240℃时,环化交联反应趋于平缓,脱氢反应逐渐占据主导地位。通过差式扫描量热仪、热重-质谱联立分析仪和元素分析仪分别研究了不同热稳定化阶段PAN纤维的剩余焓变量、H2的逸出量及纤维中剩余H元素的含量。结果进一步佐证了提出的热稳定化反应进程。牵伸实验表明,张力越大,PAN纤维初期的热稳定化进程越缓慢。 展开更多

关键词 PAN纤维 热稳定化 红外光谱 13C固体核磁

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用于机车车辆的聚氨酯胶粘剂阻燃性能研究 被引量：3

13

作者 许弟 张新娟 +3 位作者 崔正 赵欣 张胜 陈宇 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期185-188,共4页

分别将三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCP)、四(α-氯乙基)2,2-(氯甲基)1,3-丙基二酸酯(V6)等阻燃增塑剂部分替代聚氨酯(PU)密封胶粘剂配方中的增塑剂,采用双行星混炼器共混制备了阻燃聚氨酯密封胶粘剂。随着卤代... 分别将三(2-氯丙基)磷酸酯(TCPP)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCP)、四(α-氯乙基)2,2-(氯甲基)1,3-丙基二酸酯(V6)等阻燃增塑剂部分替代聚氨酯(PU)密封胶粘剂配方中的增塑剂,采用双行星混炼器共混制备了阻燃聚氨酯密封胶粘剂。随着卤代磷酸酯增加,PU密封胶的极限氧指数(LOI)显著提高,同时拉伸强度和断裂伸长率也呈上升趋势。制备的PU密封胶达到TB/T 3138-2006的45°角燃烧测试难燃级。 展开更多

关键词 卤代磷酸酯 阻燃 增塑 聚氨酯密封胶 机械性能

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热解碳界面层与国产T300增韧SiC复合材料拉伸性能关联性初探

14

作者 刘相庭 李军平 +2 位作者 张国兵 徐樑华 冯志海 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期57-60,共4页

在国产T300碳纤维上沉积不同厚度的热解碳形成界面层，通过前驱体浸渍裂解工艺制备“迷你”Cf／SiC复合材料，考察了T300碳纤维在相同工艺过程中其界面层厚度的最优工艺参数，并研究了热解碳界面层与“迷你”复合材料拉伸性能的关联性... 在国产T300碳纤维上沉积不同厚度的热解碳形成界面层，通过前驱体浸渍裂解工艺制备“迷你”Cf／SiC复合材料，考察了T300碳纤维在相同工艺过程中其界面层厚度的最优工艺参数，并研究了热解碳界面层与“迷你”复合材料拉伸性能的关联性。采用SEM与Raman手段对Cf／SiC复合材料进行结构表征。结果表明：该复合材料有明显的裂纹偏转，经高温热处理后界面层状结构更加明显，其复合材料的拉伸强度随热解碳厚度的增加其值有先增加后减小的趋势（PyC的厚度在0～150nm），当界面层厚度约为60nm时达到最大值（1385．7MPa）。 展开更多

关键词 热解碳 T300 碳化硅 微观结构 拉伸性能

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PAN预氧纤维径向结构分布特征对石墨纤维的影响

15

作者 王一苇 王云峰 +2 位作者 王宇 高爱军 徐樑华 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期112-118,共7页

径向结构是实现PAN基石墨纤维高模高强化的重要影响因素之一,有效调控、优化石墨纤维径向结构分布特征对制备高性能石墨纤维具有重要的指导意义。通过对径向分布特征不同的预氧纤维进行炭化、石墨化处理,研究PAN预氧纤维径向结构分布特... 径向结构是实现PAN基石墨纤维高模高强化的重要影响因素之一,有效调控、优化石墨纤维径向结构分布特征对制备高性能石墨纤维具有重要的指导意义。通过对径向分布特征不同的预氧纤维进行炭化、石墨化处理,研究PAN预氧纤维径向结构分布特征对石墨纤维径向结构分布特征和力学性能的影响。结果表明,石墨纤维径向结构是在预氧纤维径向结构上继承发展而来,含有较多共轭结构的预氧纤维皮部区域在炭化、石墨化处理后石墨化程度较高,有利于纤维力学性能提高,但过高的预氧化温度不仅使纤维中含氧结构增多,还使石墨纤维径向结构差异过大,导致石墨纤维的结构致密性下降,皮芯间产生剪切应力,纤维承载能力下降,力学性能受损。 展开更多

关键词 预氧纤维 石墨纤维 径向结构 分布特征

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GF/VE复合材料的等温固化动力学模型 被引量：2

16

作者 石海洋 李鹏 +1 位作者 薛忠民 杨小平 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期113-116,共4页

采用DSC差示扫描量热分析仪研究了玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料等温固化过程及升温后固化过程,建立了新的自催化模型来模拟其等温固化过程。结果表明,新建的模型很好地模拟了玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料等温固化过程,尤其适合于复... 采用DSC差示扫描量热分析仪研究了玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料等温固化过程及升温后固化过程,建立了新的自催化模型来模拟其等温固化过程。结果表明,新建的模型很好地模拟了玻璃纤维/乙烯基酯树脂复合材料等温固化过程,尤其适合于复合材料的高温固化过程模拟。 展开更多

关键词 玻璃纤维 乙烯基酯树脂 复合材料 固化动力学模型

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溶胶-凝胶法制备Zr-C/C复合材料及其烧蚀性能 被引量：1

17

作者 李国明 刘辉 +1 位作者 迟伟东 沈曾民 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期60-64,共5页

研究了一种在C/C复合材料中掺杂难熔金属化合物的新方法:溶胶-凝胶法。利用醋酸锆溶胶对密度为1.39和1.59 g/cm3的C/C复合材料进行浸渍,凝胶化后,再进行炭化处理,在C/C复合材料中引入了难熔金属化合物ZrC。经若干次处理后,两种C/C复合... 研究了一种在C/C复合材料中掺杂难熔金属化合物的新方法:溶胶-凝胶法。利用醋酸锆溶胶对密度为1.39和1.59 g/cm3的C/C复合材料进行浸渍,凝胶化后,再进行炭化处理,在C/C复合材料中引入了难熔金属化合物ZrC。经若干次处理后,两种C/C复合材料的密度最终分别达到1.88和1.86 g/cm3。利用电子背散射测试观察Zr在C/C复合材料中的分布,发现在C/C复合材料表面多次凝胶沉积形成一层Zr的涂层,而在材料的内部Zr的分布主要依赖于材料本身孔洞的分布以及纤维束间的孔隙。对电弧烧蚀后的Zr-C/C复合材料进行表观形貌观察,发现在材料表面形成均匀的ZrO2膜,将基体与氧气隔绝,从而减缓材料的烧蚀速率。 展开更多

关键词 C/C复合材料 溶胶-凝胶法 耐烧蚀 ZRC

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