简介:摘 要:碳纤维以其高强度重量比、热稳定性和化学稳定性而闻名,是先进结构复合材料的关键组成部分。碳纤维复合材料广泛用于航天航空、轨道交通、汽车轻量化、新能源、军工等多个先进领域。然而,碳纤维光滑的石墨表面、化学惰性、低表面能和稳定的非极性结构等因素,很容易降低碳纤维与树脂基体之间的结合力,降低复合材料的力学性能。此外碳纤维表面有限的活性位点和较低的比表面积也同时大大限制了碳纤维在能量存储领域的应用。近年来,MXene这种新型二维材料问世,其导电性、比电容、比表面积等特性十分出色,正因为这些优异特性,使其有着广泛的应用前景,可以被用于超级电容器、催化、吸附、气体传感器以及复合材料等领域。将功能性二维材料负载在碳纤维表面,可有效地增加碳纤维表面粗糙度和表面能,从而提高树脂基体在纤维表面的浸润性,显著增强复合材料的力学性能的同时也可大幅度增强碳纤维的电化学性能,从而增强碳纤维复合材料在能量存储,可穿戴设备以及环境保护领域的应用。本文重点阐述了MXene增强碳纤维复合材料复合水凝胶的发展现状,详细介绍了MXene增强碳纤维复合材料的制备技术,并对MXene增强碳纤维复合材料的发展趋势进行展望。
简介:摘要碳纤维树脂基复合材料是在碳纤维材料和树脂材料基础上发展而来的新型材料的统称,通常是将碳纤维与环氧树脂等树脂基材复合而成。该材料同时继承了碳纤维材料重量轻、强度高、耐疲劳、耐腐蚀以及树脂基材料制造方便、不同配方适用不同场合的可变特性。碳纤维树脂基复合材料同传统金属材料相比,质量可减轻20%~80%。如果能将此类新型材料应用于车辆制造,不仅可以减轻车辆重量,提升燃料经济性,还能很大程度上增强车身力学性能,增强车辆安全性。
简介:摘要:最冷月平均温度≤-10℃或日平均温度≤5℃的天数≥145d的严寒地区在我国分布较广,这些寒冷地区的建筑施工问题一直是亟待解决的技术难题,这主要是因为目前国内建筑体系多采用混凝土结构,而寒冷环境下的混凝土施工需要克服混凝土缓凝以及冻胀破坏等问题,这些问题的存在给严寒地区的混凝土的材质和施工工艺提出了更高的要求。目前,碳纤维增强水泥基复合材料在混凝土建筑结构中应用较为广泛,而这种复合材料在严寒地区的冻融循环作用下的性能变化规律仍不完全清楚。本文采用干压成型法制备了碳纤维增强水泥基复合材料,研究了不同冻融循环次数下水泥基复合材料的显微形貌、孔隙率、抗压强度和热电性能,该试验成果已初步探明水泥基复合材料冻融循环作用对其性能影响的变化规律,并将利用这些变化规律解决严寒地区施工技术难题。
简介:摘要碳纤维复合材料(CFRP)作为目前最先进的复合材料之一,以其密度小、比强度和比模量高等优异的特性被广泛应用于航空航天、交通、建筑、电器等领域。碳纤维复合材料所具有的诸多优异特性使它已经成为一种不可或缺,同时又不可多得的多功能特种工程材料。碳纤维复合材料由于其优越的性能正被广泛应用于工业领域,为提高打磨该材料的表面质量及改善打磨环境,在工业机器人基础上开发一自动打磨系统并对打磨工艺进行研究。基于被动柔顺装置(PushcorpAFD71)设计机器人打磨末端执行器,相较于传统打磨工具,它具有恒力输出、力控制稳定简单、响应快等优点。基于此,本文主要对机器人打磨碳纤维复合材料工艺进行分析探讨。
简介:摘要总结了纤维增强树脂基复合材料湿热条件下的吸湿行为及影响吸湿的因素;综述了湿热老化对复合材料耐热性能和力学性能的影响,分析了其作用机理。多数树脂基复合材料吸湿的初期阶段符合费克定律,吸湿会造成树脂基体的塑化、水解,产生裂纹以及纤维/树脂基体界面破坏,从而降低材料的性能。最后对纤维增强树脂基复合材料湿热老化研究提出了几点建议。