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新材料与应用1 NEW MATERIALS AND APPLICATION
碳纤维复合材料应用进展
刘阳谷亚新小
(110168辽省沈阳市沈阳速筑大学材料学院)
【摘要」文章以碳纤维基复合材料多种优异的性能为中心,着重介紹了其在高科技领城、民用领浅及エ业
领域的应用进,开望了碳基复合材料未来的发晨趁势。
【关鍵词】碳纤维:碳纤雏复合材料:发展;应用
【中图分类号】TU502【文献标志码】B【文章编号11003-1324(2011-05-0076-03
0引言
功能材料发招作用。
温化.亮温化等工艺流醒制得。
碳纤继是一种维状材料,其化
采用聚丙烯骑纤维制得的碳推,生
学组成中含质量分数在0%以上。1纤维的生产工艺及发展产工艺简单,产品的力学性能良好
它具イ高比强度、高比模量、时高温
碳纤维生产工艺流程长,是多学因此得到广泛应用,发展迅速。在碳
和低温、健、耐劳、抗变、科、多技术的成。碳纤维可由聚丙纤推的生产过程中,由于原料及制法
导电、传热等一系列的优异性能,既骑纤维、沥青纤维、木质素纤维或不同,所得碳纤锥的性能也不一样,
可作为结构材料承绂负荷,又可作为結鞍折堆等作为原丝,经过氧化、低其中原丝是影产品品质的关键之
收稿日期:2011-03-03
(上接第83页)由图3可知,当纳米「强度,当量为水泥用量的1.5%时,1和164%
CCO量为05%15%时,由于取代「其3d、7d和128d抗压强度相比基准混
3.3纳米CaCO3量跬议为
水混,演少了水泥用量,同时由于納」凝土分別提高3、9%、7,5%和5.6%:当「10%-1.5%之间,在比范内可以提高
米CCO,与水泥发生化学反应生成低接分别为0.5%、10%、2.0%、30%「混凝上的抗压强度抗折强度
型水化碳铝酸钙。
和:0%时,3d抗压度相比,基准混長「参考文献
相比水泥用量的减少量、生成」土分別降低了2.1%、18.3、13.3%、
冯乃派,利,高生能沉土
的低型水化铝酸钙景较少、不足「13.5%和183%,7d抗压强度则分另降」的配制技M1北京:愿子能出注
以弥补由于水泥用量减少造成的水混「低了18.3%、124%、1.6%、18.3%和20019-191
水化进程缓侵.进而表现出混展上的「12.4%,128d抗医强度则分别降低了
?李国华,高沒米岭SO:和
抗压强度和抗折强度较低:当量为61%、1.3%、819%、45%和10.。
CaCO对混土性能的影响U铁学
1.5%时,水泥减少量和生成的低型
32納米CCO在适当按最的时候「报,200.28(0:131-136
水化铝酸钙量达到一个平衡点,从「可以显若提高混凝土的早期和28抗折
流戒,黄文黑,间盒,水泥工
而使混上的力学性能达到最佳:而』强度,当擦量为15%时,其3d、7d和艺学I,汉:式汉エ业大学出版社
当接景起这1.5%时,则生成低演水23抗折度相に比基准混長比分别提高「202195-19
化碳酸钙最过多,同时水混用量减135%、14.m%和66%:当量分别为
?美承,陈步蒙,叶抱,石友
少更多,两者相互作用从而使混類土「05%、10、20%、30%和.时.対』石酸盐な泥的研完U向家化工大学
表现出较差力学性能。
抗折强度相比基准混土分別降低了学报,199214:18-21
162%、80%、108%、27和5#,7?作者简介
3结论
抗折强度则分别降低了9.3%、1.6%、「张永(1983-),男,助理工师,
31纳米CCO,在适当擦量的时候「140、186%23%.2d折度则」从事混土研究验工作,E-m:
可以显著提高混上的早期和28d抗压.分影降低了49%、9.S%、115%、14s%. dwlwa(a12com
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万方数据
一,主要表现在碳纤韭原丝的喷丝T
艺、张合工艺、原配比等方面。只
有得到取间度和强度高、热转化性能
好、杂质和缺陷少和千度均匀的原丝
才有可能生产出高品质的碳纤维。高
品质的原丝是生产高性能碳纤维的关
键约因素.根据原丝的类型可将孩纤
维分为聚丙腈碁碳、素
碳纤推、沥青基碳推、醛基碳纤
推等几种类别。此外,恨据碳纤推的
力学性能差异又可分为高模量,起高
模量.高强度和超高强度4种。
我国碳纤维的研制从20世纪60
年代起,由中科院长春应用化工所率
先开始研究,之后山西煤炭化学研究
所、吉林炭素厂、兰州数素厂、上
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酸盐研究所、上海炭素厂、广州
発厂、辽源石油化工厂、上海合成纤」材料和混土的强度和性、混究?其研究成果已在导弹弹头、固
推研究所、安策大学等单位相继加
土材料的导电性能等?其中使用得最「体火帝发动机完体、卫星及飞船上等
研究,生产工艺还在不活完善之中。多、,最广逆的是树斯基复合材料。関「得到应用:用行推器可有效
月前,碳维生产技术主要掌在目着碳复合材科的不断发展,其用「地改善粉切性,改变瓷的義性断裂形
本东丽公司。、东邦公司和三菱人造丝「途也正在日益拓展,发展十分迅速,「态,司时限止裂纹在离瓷基体中的
公司手中
世界各国对发展碳千推布给予了高度速传播、扩展。
的重视。目前,碳推复合材料已广
目前国内外比较成罴的碳纤维
2碳纤维复合材料
泛用于航天,航空等高科技城,汽「增强瓷材是强维消洲碳化材
纤虽然可单独用发挥某车制造、体育用品等民用和工」料,因其具有优良的高品力学性能
を功能。但它干隐性材,伸长率」纸求景不断增加,增长率持族「在高品下使用不需要外的网热指
低,因此直授使用的最不大。只有将「保持在每年15%左右。
密,因而在航空发动机、可重复使用
它与基体材料牢固把结合在一起,才
航天飞行器等领域具有广泛应用。
能体现出其优异的力学性能,使之更3碳纤维复合材料的应用
纤维增树脂基复合材料在航空大
了地承载负荷。
领域也有着大量的应用,如航天飞机
因此,张维主要还是在复令31高科技领域
的舱门、仿生机核臂以及压力容器等
材料中作培强材料。根使用目的不」纤维复合材料密度低、性「因为应用推增强脂基复合材料
同,可选用各种基材料和复合方式「好和强度高。是发展就空、航天、导「而具有质量轻、强度府的优点
来达到所要求的复合效果,是先进「弹、火前、卫星等尖技术不可妹少
复合材料中最重要的增强材料。纤的结构材料绕蚀材料。其不2民用应用域
可用来与各种树監、橡较、陶签、断发展,已经遂海成为一种先进的」若碳纤推产量的提高,
玻、佥、混土等材料短合,「空航天材料
维市场的扩大,价格不断降低,民用
予复合材料所的优良性能、割作出各的如千增夏合材是「領城不断扩大,如已透到
种洁构材料和絶热材料、如改善商瓷」一种高级复合材料,我国对-烧「高尔夫球杆、网球拍、、的负
材料的性,碳材料、树脂材料、金蚀材料相关的科技同題进行了深入地「筆、测炭、寒、汽车作,火车零
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