碳纤维增强塑料纤维体积含量实验——图片有吗?正在做这一块,谢谢。
如题,求碳纤维增强塑料树脂含量试验方法,不知道有没有国标?
材料之王-----碳纤维碳纤维--是由有机母体纤维(例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青)采用高温分解法在1000~3000度高温的惰性气体下制成的。其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。碳纤维呈黑色,坚硬,具有强度高、重量轻等特点,是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景,综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能, 不少人预料,人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。 碳纤维的用途主要是利用其"轻而强"和"轻而硬"的力学特性,广泛应用于航空、航天、军工、体育休闲等结构材料;利用其尺寸稳定性,应用于宇宙机械、电波望远镜和各种成型品;利用其耐疲劳性,应用于直升飞机的叶片;利用其振动衰减性,应用于音响器材;利用其耐高温性,应用于飞机刹车片和绝热材料;利用其耐药品性,应用于密封填料和滤材;利用其电气特性,应用于电极材料、电磁波屏蔽材料、防静电材料;利用其生体适应性,应用于人工骨、韧带;利用其 X-光透过性,应用于 X-光床板等。 此外,还可以活化成活性碳纤维,应用于各种吸附领域。具体应用例如:①钓鱼杆现年产量约1200万只,年碳纤维用量1200t;②高尔夫球杆随着轻量化和长尺寸化的要求,现已占碳纤维体育用品用途的50%,年碳纤维用量为2000t;③网球拍的年市场规模约为450万只,年碳纤维用量约500t;④飞机方面,小型商务机和直升飞机的复合材料用量已占70%一80%,军用机30%一40%,大型客机15%一20%;⑥人造卫星结构体、太阳能电池板和天线要用高模碳纤维,先进的运载火箭和导弹壳体、发射筒等要用800H和 T300碳纤维等;⑥土木建筑领域,已用于补修加工用片材、建筑部件、代钢筋材料、屋顶构架材料等;⑦能源领域,已用于汽车的压缩天然气罐和风车叶片(长达30-40m)、海底油田管道、升降机等;⑧交通运输方面,已应用于赛车、汽车传动轴、大型卡车车体等;⑨电子电器领域,已应用于增强热塑性树脂的挤出成型品,如抗静电 IC盘、笔记本电脑的筐体,具有电磁波屏蔽效果;⑩其它,还有X-射线盒、医用床板、印刷、制膜、造纸等用的各种滚轴、空气或氧气呼吸用压力容器等等。 碳纤维产业是由原丝(PAN)生产再到预浸料再到具体的终端产家这么一个产业链。目前, 原丝的售价是40元~50元/公斤,碳纤维为200元/公斤,预浸料为500元/公斤,每一级的深加工都有高幅度的增值。 我国碳纤维的生产和使用尚处于起步阶段, 国内碳纤维生产能力仅占世界高性能碳纤维总产量的0.4%左右,国内用量的90%以上靠进口。而PAN 原丝质量一直是制约我国碳纤维工业规模化生产的瓶颈。另外,碳纤维长期以来被视为战略物资,发达国家一直对外实行封锁。因此,有关专家认为,强化基础研究是创新之本, 是发展国内碳纤维工业的根本出路。 美国联合碳化物公司(UCC)于1959年开始最早生产粘胶基碳纤维,五六十年代是粘胶基碳纤维的鼎盛时期,虽然时期已开始衰退,但是它作为耐烧蚀材料至今仍占有一席之地。1959年,日本研究人员发明了用聚丙烯腈(PAN)原丝制造碳纤维的新方法。在此基础上,英国皇家航空研究院研制出了制造高性能PAN基碳纤维的技术流程,使其发展驶入了快车道,PAN基碳纤维成为当前碳纤维工业的主流,产量占世界总产量的90%左右。1974年,美国联合碳化物公司开妈了高性能中间相沥青基碳纤维Thornel-35的研制,并取得成功。目前Thornel-P系列高性能沥青碳纤维仍是最好的产品,这样就形成了PAN基、沥青基和粘胶基碳纤维的三大原料体系。 世界碳纤维的主要生产商为日本的东丽、东邦人造丝、三菱人造丝三大集团和美国的卓尔泰克(ZOLTEK)、阿克苏(AKZO)、阿尔迪拉(ALDILI)和德车的SGL公司等。其中日本三大集团占世界生产能力的75%。世界CT型碳纤维总生产能力为22100吨/年,LT型碳纤维总生产能力为9550吨/年;实际生产量约为7000吨/年。 在20世纪90年代中期以前,军事工业、航天与航空工业与体育休闲业一直是CT型碳纤维的主要市场。自1996年美国成功地将LT型碳纤维工为化以后,CT型碳纤维与LT型碳纤维竞争十分激烈。 当前世界上PAN基炭纤维正处于迅速增长的发展期:产品性能趋向于高性能化,T700S加快取代T300作通用级炭纤维;产量增加较快,1996~2000增长48.1%;航天航空和体育用品用量增加稳定,民用工业用量增幅较大,已超过前两者,特别是随着大丝束炭纤维的大规模生产,价格的降低,民用工业需求增加迅猛。
总部位于东京的帝人公司和总部设在底特律的通用汽车公司(GM)签署了一项协议,双方将共同开发先进碳纤维复合材料技术,这种技术可用于通用在全球的高容量汽车、卡车和交叉型车辆。 该协议包括使用帝人公司的专利碳纤维增强热塑性塑料(CFRTP)技术,与传统的利用热固树脂方法和需要更长成型时间相比,这是一种更快地生产碳纤维复合物的方法,直到现在,碳纤维只限于应用在高容量汽车领域。帝人报告,这种技术可以在不到一分钟时间之内大批量生产CFRTP 组件。 “帝人的创新CFRTP技术,有望实现更轻汽车车身结构的革命,在通用汽车主动将碳纤维组件带入主流车辆的过程中,它将发挥重要作用,“帝人资深董事总经理Norio Kamei 说:“ 我们相信,我们与通用汽车公司有远见的关系将会提高汽车行业绿色复合材料的利用。” “我们与帝人的关系给汽车行业的碳纤维革命提供了一个机会,” 通用汽车公司副董事长Steve Girsky说:“这项技术有潜力成为行业游戏规则的改变者,它证明,通用汽车公司长期致力于技术创新。” 帝人公司将于2012年初在美国北部设立帝人合材料应用中心,与通用汽车公司更加紧密合作。这份协议可能为帝人扩大专业和高端汽车碳纤维应用之外的产品组合铺平道路。出处“中华纺织网”
目前公司开发3.0M瓦风机叶片的研制,以前都是用玻璃纤维增强,此项目准备使用碳纤维。希望权威人士能给些有用的参考资料和相关信息。可包括叶片形状设计,纤维铺层设计,树脂和纤维材料的选择,以及各种检测方法等系列相关信息。不胜感谢!!!
希望有人能帮忙找到以下标准,感谢!!有中文版更好JIS K7071-1988 预浸碳纤维及环氯树脂试验方法 JIS K7072-1991 碳素纤维增强塑料板试样的制备 JIS K7073-1988 碳纤维增强塑料拉伸特性的试验方法 JIS K7074-1988 碳纤维增强塑料拉力试验方法 JIS K7075-1991 碳纤维增强塑料的碳纤维含量及空隙量的测试方法 JIS K7076-1991 碳素纤维增强塑料的压缩性试验方法 JIS K7077-1991 碳纤维增强塑料的摆式冲击强度的试验方法 JIS K7078-1991 碳素纤维增强塑料层间剪切强度的试验方法 JIS K7079-1991 加减45度拉伸法和双轨法测定碳纤维增强塑料面内剪切性能的试验方法 JIS K7080-1991 碳素纤维增强塑料支承强度试验方法 JIS K7081-1993 碳纤维增强塑料暴露在自然气候下的试验方法 JIS K7082-1993 碳纤维加强的塑料完全反向弯曲疲劳的试验方法 JIS K7083-1993 碳纤维增强塑料的定载振幅双向拉伸疲劳的试验方法 JIS K7084-1993 碳纤维加强的塑料通过三点仪弯曲冲击试验其冲击特性的试验方法 JIS K7085-1993 碳纤维增强塑料的多轴向冲击特性的试验方法 JIS K7086-1993 碳纤维加强的塑料的层间断裂强度的试验方法 JIS K7087-1996 碳纤维增强塑料的抗拉蠕变试验方法 JIS K7088-1996 碳纤维增强塑料的弯曲蠕变试验方法 JIS K7089-1996 碳纤维增强塑料冲击后的压缩试验方法 JIS K7090-1996 碳纤维增强塑料板的超音波脉冲回波技术试验方法 JIS K7091-1996 碳纤维增强塑料板的射线照相试验方法
[b]职位名称:[/b]增强材料检验检测工程师[b]职位描述/要求:[/b]1、依据国际标准、国家标准、行业标准等碳纤维、玻璃纤维等增强材料的性能检测;2、对检测数据进行计算、分析,出具检测报告;3、具有细致、严谨、稳重、踏实的工作作风;4、具备较强的动手能力;5、擅长PPT制作。[b]公司介绍:[/b] 南京玻璃纤维研究设计院质检中心是南京玻璃纤维研究设计院有限公司的下属单位,是非法人的第三方检测机构。中心拥有国家玻璃纤维产品质量监督检验中心、国家建筑材料工业玻璃纤维矿物棉节能服务中心、江苏省产品质量监督玻璃纤维及绝热材料产品质量检验站等多个机构。中心成立于1988年,是第一批授权的国家质检中心,承担国家和省级产品质量监督抽查、质量仲裁检验、社会委托检验等,实验室建筑面积5000多平米,检...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/64549]查看全部[/url]
因碳纤维PA66增强塑料中含有炭黑,要求有法定检测资质的检测机构能够出具一份检测报告,能检测碳纤维PA66增强塑料粒子中含有PA66及碳纤维含量。联系电话:13002639678,联系人宋先生。
有谁对导电碳纤维材料熟悉?能否介绍一下。
怎样进行碳纤维树脂基复合材料SEM观察?
[color=#444444]我用ATR方法测碳纤维复合材料的红外光谱,出来的谱图是一条倾斜的线,只有1713、1506左右有很弱的小峰,我想问问这个谱图是不是不对啊?按理来说谱图里会有跟环氧树脂相关的峰,但并没有体现...是不是应该用压片法做才能比较准确?[/color]
在哪里能买到碳纤维复合材料模压工艺类的书籍啊 !搜了好多地方都搜不到到!好 郁闷!
GB 1447-2005纤维增强塑料拉伸性能试验方法[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=58069]纤维增强塑料拉伸性能试验方法[/url][img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=58070]纤维增强塑料拉伸性能试验方法[/url]
标 准 编 号:GB/T 25043-2010 简体中文标题:连续树脂基预浸料用多轴向经编增强材料 繁體中文標題:連續樹脂基預浸料用多軸向經編增強材料 English Name:Multiaxial warp-knitted reinforcement for resin-matrix prepreg 转载请留下我们的脚印 Www.Anystandards.com标准简介:本标准规定了连续树脂基预浸料用多轴向经编增强材料的术语和定义、产品代号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于以玻璃纤维为主要原料,经有机纤维沿经向缝编而成的多轴向增强材料。该材料主要用于制作连续树脂基预浸料。
[color=#990000]摘要:针对碳纤维隔热保温材料这种在高温真空和惰性气体环境下的唯一一类耐高温隔热保温材料,本文介绍了碳纤维隔热保温材料高温导热系数测试中的特点,以及国内外针对碳纤维隔热保温材料导热系数测试技术的发展现状,并详细介绍了国外碳纤维保温材料导热系数测试结果,以及上海依阳公司采用稳态热流计法对国产石墨硬毡导热系数的测试结果。[/color][align=center][img=,566,376]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061729597358_7316_3384_3.png!w566x376.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]硬质碳纤维隔热材料[/color][/align][b][color=#ff0000]一、碳纤维隔热保温材料及其导热系数测试特点[/color][/b]碳纤维隔热保温材料是一种碳纤维与一定比例粘结剂成型制得的软毡材料,在软毡材料基础上通过碳化、石墨化、机加工制成硬质碳纤维隔热保温材料。评价这类材料隔热保温性能的一个重要指标为导热系数,而在导热系数测试中存在着与其他类型隔热材料不同的特点:(1)测试温度高:最高至1000~2000℃以上;(2)惰性气体环境;真空、氮气、氩气、氦气等;(3)两种温度分布形式:温度均匀和大温度梯度;(4)两类材料形式:柔性和刚性;(5)材料导电性:导电材料。[color=#ff0000][b]二、隔热材料高温导热系数国内外常用测试方法[/b][/color]对于低导热系数的隔热材料,常用的导热系数测试方法主要分为以下三类:[align=center][img=00.隔热材料导热系数常用测试方法,690,176]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061731593097_6773_3384_3.png!w690x176.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]三类导热系数常用测试方法[/color][/align]从以上列表可以看出,目前国内外可满足碳纤维隔热保温材料导热系数测试的商品化设备只有德国耐驰公司的稳态保护热板法导热仪和上海依阳实业有限公司的稳态热流计法导热仪,可实现在真空和惰性气体环境下对碳纤维隔热败落材料导热系数进行测试,而美国NASA的稳态热流计法导热仪则是非标自制的非商品数测试仪器。[b][color=#ff0000]2.1 稳态保护热板法[/color][/b]依据的标准为:ASTM C177 和 GB/T 10294,测量原理如图1所示。[align=center][img=01.单样品防护热板法示意图,516,301]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061732313057_7803_3384_3.jpg!w516x301.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图1 单样品形式稳态保护热板法测量原理图[/color][/align]对于稳态保护热板法导热系数测试仪器,目前国内外具有在高温和真空条件下进行导热系数测试能力的设备只有德国耐驰公司生产的商品化设备和美国NIST自制的标准化测试设备,如图2和图3所示。[align=center][img=02.德国耐驰公司保护热板法分析仪,500,333]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061732576517_3719_3384_3.jpg!w500x333.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图2 德国耐驰公司的稳态保护热板法导热仪[/color][/align][align=center][img=03.美国NIST保护热板法导热仪,600,403]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061733230452_8623_3384_3.jpg!w600x403.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图3 美国NIST稳态保护热板法导热仪[/color][/align][b][color=#ff0000]2.2 稳态热流计法[/color][/b]依据的标准为:ASTM C201、GB/T 10295和YBT 4130-2005。其中YBT 4130-2005完全照搬了ASTM C201,是一种采用水量热计法进行热流密度测量,也是一种热流计法。稳态热流计法的基本原理如图4所示。[align=center][img=04.热流计法高温导热仪测量原理图,690,389]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061733428187_8222_3384_3.png!w690x389.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图4 稳态热流计法测量原理图[/color][/align]对于稳态热流计法导热系数测试仪器,目前国内外具有在高温条件下进行导热系数测试能力的设备有以下四家机构的设备,如图5和图6所示,但只有美国NASA和上海依阳实业有限公司具有自制的标准化测试设备,如图7和图8所示。[align=center][img=05.国产水流量平板法高温导热仪,500,365]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061734048203_1810_3384_3.jpg!w500x365.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图5 国产水量热计法高温导热仪[/color][/align][align=center][img=,608,600]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061753072806_6516_3384_3.jpg!w608x600.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图6 美国Orton公司水量热计法高温导热仪[/color][/align][align=center][img=07.美国NASA稳态热流计法高温导热仪,624,473]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061734509267_416_3384_3.png!w624x473.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图7 美国NASA稳态热流计法高温导热系数测试系统[/color][/align][align=center][img=08.上海依阳公司热流计法高温导热仪,690,535]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061735204189_1658_3384_3.jpg!w690x535.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图8 上海依阳实业有限公司稳态热流计法高温导热系数测试系统[/color][/align][b][color=#ff0000]2.3 瞬态热线法[/color][/b]依据的标准为:ASTM C1133 和 GB/T 5990。瞬态热线法的基本原理如图9所示。[align=center][img=09.热线法导热仪结构原理图(平行线法),475,359]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061735445173_2323_3384_3.jpg!w475x359.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图9 瞬态热线法导热仪原理图(平行线法)[/color][/align][align=center]对于瞬态热线法导热系数测试仪器,目前国内外具有在高温条件下进行导热系数测试能力的设备有以下两家公司的设备,如图10和图11所示。[/align][align=center][img=10.美国TA公司热线法高温导热仪,690,555]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061736056747_5297_3384_3.jpg!w690x555.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图10 美国TA公司热线法高温导热仪[/color][/align][align=center][img=11.德国耐驰公司热线法高温导热仪,401,600]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061736304489_8933_3384_3.jpg!w401x600.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图11 德国Netzsch公司热线法高温导热仪[/color][/align][b][color=#ff0000]三、碳纤维隔热材料测试技术现状[/color][/b]从以上三类隔热材料测试方法和相关导热系数测试设备可以看出,商品化设备仅有德国耐驰的保护热板法和上海依阳的热流计法设备可以满足碳纤维隔热材料在惰性气体环境下的测试要求。国外对碳纤维隔热材料导热系数测试多为非标自制设备,文献和隔热材料厂家报道全部是热流计法和热线法设备。主要因为只有这两种方法可实现高温。除了上海依阳实业有限公司之外,还未见到国内其他机构具有碳纤维隔热材料导热系数测试设备,也未见到相应的测试结果文献报道。[b][color=#ff0000]四、碳纤维隔热保温材料导热系数的两种主要测试技术[/color][/b]从上述介绍可以看出,针对碳纤维隔热保温材料的导热系数测试,目前国内外只有稳态热流计法和瞬态热线法能实现高温条件下的测试。下面分别介绍这两种方法在导热系数具体测试中的特点。[b][color=#ff0000]4.1 稳态热流计法高温导热系数测试[/color][/b]这是一种国内外隔热材料高温导热系数测试的主流方法,除可实现高温外,主要特点是模拟实际隔热时的大温差环境,可测量复合材料构件,并可测试不同方向上的导热系数。可在真空和惰性气体控制气压环境下进行导热系数测试,美国NASA有过大量文献报道,技术非常成熟,几乎对所有航天用隔热材料都进行过测试评价。上海依阳也采用此技术,以满足国内航天高温隔热材料导热系数测试需求。国外碳纤维隔热材料生产厂家的柔性和刚性隔热毡产品资料中也能看出采用的是稳态热流计法。[b][color=#ff0000]4.2 瞬态热线法高温导热系数测试[/color][/b]在未出现稳态热流计法前,是隔热材料和碳纤维隔热材料的主流测试方法,以前多用于耐火材料导热系数测试中。热线法导热系数测试设备结构简单,较易实现高温测试。热线法导热系数测试设备特点之一是均温测试,得到的是真导热系数,而不是高温下具有大温差时辐射传热起主导作用的有效导热系数。但对于碳纤维隔热材料这种导电材料,要设法解决热线高温绝缘难题。同时整个测试过程十分漫长,需要整个样品温度恒定。[b][color=#ff0000]4.3 稳态热流计法与瞬态热线法测量结果的区别[/color][/b]稳态热流计法导热系数测试过程中,样品厚度方向上存在较大温差,在高温下会存在导热、对流和辐射传热等多种传热 形式,这时所测试得到的导热系数对应于等效导热系数。瞬态热线法导热系数测试过程中,被测样品温度均匀无温差,测试过程中只存在固体和气体导热传热形式, 这时所测试得到的导热系数对应于真导热系数。图12所示为两种不同低密度隔热材料中导热、对流和辐射传热时的相应导热系数随温度变化曲线,从曲线中可以明细看出,由于辐射传热的影响,会使得整体导热系数明细的增加。[align=center][img=,667,412]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061750302779_5461_3384_3.png!w667x412.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图12 固体、气体和辐射传热对应的导热系数分量随温度变化曲线[/color][/align]另外,对同一样品用热流计法测试得到的等效导热系数都比瞬态法热线法测试得到的真导热系数大,如图13所示。[align=center][img=13.等效导热系数与真导热系数对比,690,392]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061737172107_4763_3384_3.png!w690x392.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图13 有效导热系数与真导热系数对比[/color][/align][b][color=#ff0000]五、国外碳纤维隔热材料测试典型报道[/color][color=#ff0000]5.1 美国 NASA Langley Research Center 工作[/color][/b]美国 NASA Langley Research Center研制的热流计法高温导热系数测试系统技术指标如下:(1)被测对象:刚性和柔性片状材料;(2)样品热面温度最高:1800℉;(3)气压控制范围:0.0001 ~ 760 torr。美国 NASA Langley Research Center研制的热流计法高温导热系数测试系统结构如图14所示。[align=center][img=,537,374]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061754362037_9065_3384_3.png!w537x374.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图14 美国NASA和上海依阳稳态热流计法高温导热系数测试系统结构示意图[/color][/align]相关报道可参考以下文献:(1) Daryabeigi, Kamran. "Effective thermal conductivity of high temperature insulations for reusable launch vehicles." NASA/TM-1999-208972 (1999).(2) Daryabeigi, Kamran, George R. Cunnington, and Jeffrey R. Knutson. "Combined heat transfer in high-porosity high-temperature fibrous insulation: Theory and experimental validation." Journal of thermophysics and heat transfer 25, no. 4 (2011): 536-546.[color=#ff0000]5.2 日本 NIPPON CARBON 公司产品性能[/color]日本 NIPPON CARBON 公司的碳纤维隔热保温材料主要有GF-F软毡系列和FGL多层复合硬毡系列,如图15和图16所示。[align=center][img=15.GF-F软毡系列,345,290]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061738366157_2988_3384_3.png!w345x290.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图15 Soft Felt GF-F Series[/color][/align][align=center][img=16.FGL多层复合硬毡系列,315,250]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061738596568_157_3384_3.png!w315x250.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图16 Felt Laminated FGL Series[/color][/align]对于这两类碳纤维隔热保温材料,日本 NIPPON CARBON 公司在其官网分别给出了高温导热系数测试结果,如图17和图18所示。[align=center][img=17.日本碳公司软毡导热系数测试结果,599,515]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061739203059_8251_3384_3.png!w599x515.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图17 日本碳公司软毡高温导热系数测试结果[/color][/align][align=center][img=18.日本碳公司多层硬毡导热系数测试结果,576,510]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061739426081_5945_3384_3.png!w576x510.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图18 日本碳公司多层硬毡高温导热系数测试结果[/color][/align]从上述 NIPPON CARBON 公司给出的软毡和硬毡高温导热系数测试结果可以看出,导热系数测试是在20Pa的真空环境下进行,而且声明测试的是垂直于样品表面方向,这就代表了高温导热系数测试采用的稳态热流计法,因为只有稳态热流计法才有明确的方向性。[b][color=#ff0000]5.3 日本吴羽株式会社 KRECA FR石墨硬毡产品性能[/color][/b]日本吴羽株式会社的碳纤维隔热保温材料主要有KRECA FR石墨硬毡系列,如图19所示。[align=center][img=19.日本吴羽公司石墨硬毡,566,376]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061740320551_5825_3384_3.png!w566x376.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图19 日本吴羽株式会社的KRECA FR石墨硬毡系列[/color][/align]对于KRECA FR石墨硬毡系列,日本吴羽株式会社在其中文官网上颁布的高温导热系数测试结果如图20所示。[align=center][img=20.日本吴羽公司硬毡导热系数测试结果,499,477]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061740533317_6109_3384_3.png!w499x477.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图20.日本吴羽公司硬毡高温导热系数测试结果[/color][/align]从图20中可以看出,高温导热系数测试是在1.33Pa的真空环境下进行,样品厚度为50mm。尽管日本吴羽株式会社并未标注导热系数测试方法,但从样品厚度来判断应该是稳态热流计法,因为热线法导热系数测试中样品厚度较大。[b][color=#ff0000]5.4 美国 Carbon Composites公司产品导热性能[/color][/b]美国 Carbon Composites公司在其官网上颁布了其碳纤维隔热保温材料产品的高温导热系数在氩气和真空环境下的测量结果,如图21和图22所示。[align=center][img=,690,436]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061755145297_131_3384_3.png!w690x436.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图21 美国CCI公司碳纤维保温隔热材料产品导热性能对比-氩气气氛[/color][/align][align=center][img=,690,436]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061755269885_9003_3384_3.png!w690x436.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图22 美国CCI公司碳纤维保温隔热材料产品导热性能对比-真空环境[/color][/align]另外,从美国CCI公司官网的产品技术指标文件中,可以看到以上导热系数测量结果都有明显的导热系数方向性标识。尽管没有明确方向性标识,但只要是方向性标识就代表了采用的稳态热流计法。[b][color=#ff0000]5.5 瞬态热线法石墨毡高温导热系数测试文献报道[/color][/b]澳大利亚Chahine等人在2005年报道了采用瞬态热线法对石墨毡高温导热系数进行了测量:Chahine, Khaled, Mark Ballico, John Reizes, and Jafar Madadnia. "Thermal Conductivity of Graphite Felt at High Temperatures." In Australasian Heat & Mass Transfer Conference. Curtin University of Technology, 2005.文中报道了采用热线法对WDF级石墨毡导热系数进行的测试,石墨毡的密度为80 kg/m^3,石墨纤维直径在7.0 ~12.5 μm 范围,平均直径为10.5 ± 3.2 μm。测试分别在真空和氩气条件下进行,测量结果如图23所示。[align=center][img=,690,445]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061755436092_3412_3384_3.png!w690x445.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图23 瞬态热线法在不同气氛环境下测量石墨毡高温导热系数结果[/color][/align][b][color=#ff0000]六、上海依阳实业有限公司所做的工作[/color][color=#ff0000]6.1 测试仪器[/color][/b]针对碳纤维隔热保温材料,上海依阳实业有限公司采用自制的商品化热流计法高温导热仪(型号TC-HFM-1000)和瞬态平面热源法导热仪(型号TC-TPS 1010)分别进行了常温和高温下的导热系数测试,在国内首次得到了碳纤维隔热保温材料在不同真空度下室温~1000℃范围内的导热系数测试结果。瞬态平面热源法导热仪(型号TC-TPS 1010)以及样品安装如图24和图25所示,热流计法高温导热仪(型号TC-HFM-1000)和样品安装如图26和图27所示。[align=center][img=24.瞬态平面热源法导热仪,600,399]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061742257237_5181_3384_3.jpg!w600x399.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图24 上海依阳公司瞬态平面热源法导热仪[/color][/align][align=center][color=#ff0000][img=25.瞬态平面热源法导热仪样品安装,690,196]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061742566835_5032_3384_3.jpg!w690x196.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#ff0000]图25 瞬态平面热源法导热仪测试样品安装[/color][/align][align=center][img=26.上海依阳公司热流计法高温导热仪,690,535]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061743276756_2316_3384_3.jpg!w690x535.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图26 上海依阳公司真空型热流计法高温导热仪[/color][/align][align=center][img=27.热流计法高温导热仪试样安装,690,425]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061743534172_2846_3384_3.jpg!w690x425.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图27 热流计法高温导热仪样品安装[/color][/align][b][color=#ff0000]6.2 真空型温热流计法高温导热仪技术指标[/color][/b](1) 被测对象:刚性和柔性片状材料;(2) 温度范围:100℃~1000℃(最高1500℃) ;(3) 气压范围:10 Pa ~ 1 atm;(4) 导热系数测试范围:5 W/mK;(5) 试样尺寸:正方形 300 × 300 mm;(6) 试样厚度范围:10 ~ 100 mm;(7) 温度测量精度:±1%;(8) 气压测量精度:±1%;(9) 导热系数测量精度:±5%。[b][color=#ff0000]6.3 碳纤维隔热保温材料样品(石墨硬毡)[/color][/b]对国内厂家提供的碳纤维隔热保温材料样品(石墨硬毡)进行导热系数测试,厂家提供了两种尺寸规格但相同材料的石墨硬毡样品分别用于瞬态平面热源法和稳态热流计法测试,材料密度为156 kg/m^3。其中一种样品规格为50mm×50mm×40mm,如图28所示;另一种样品规格为310mm×310mm×44.5mm,如图29所示。[align=center][img=28.平面热源法测试试样,690,391]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061744214427_5030_3384_3.jpg!w690x391.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图28 石墨硬毡样品 50mm×50mm×40mm[/color][/align][align=center][img=29.四川创越炭材料公司石墨硬毡大样品,690,446]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061744478427_2043_3384_3.jpg!w690x446.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图29 石墨硬毡样品 310mm×310mm×44.5mm[/color][/align][b][color=#ff0000]6.4 常温常压大气环境下瞬态平面热源法导热系数测试结果[/color][/b]采用瞬态平面热源法导热仪对石墨硬毡样品在常温常压大气环境下进行了15次的导热系数重复测量,测试结果如图30所示,导热系数测量平均值为0.112±0.002 W/mK。[align=center][img=,690,401]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061756110777_6506_3384_3.png!w690x401.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图30 瞬态平面热源法常温常压下石墨硬毡导热系数多次测量结果[/color][/align][b][color=#ff0000]6.5 常压氮气环境下采用热流计法导热仪测量石墨硬毡高温导热系数结果[/color][/b]针对碳纤维隔热保温材料的高温导热系数测量,首先在常压惰性气体(氮气)环境下进行了不同温度点下的高温导热系数测量,不同温度下导热系数测量数值如图31所示,用横坐标为样品热面温度、纵坐标为有效导热系数的图形表示如图32所示。[align=center][img=31.热流计法高温导热系数测量数值,690,250]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061745380347_78_3384_3.png!w690x250.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图31 石墨硬毡样品测试参数和结果数值[/color][/align][align=center][img=32.热流计法高温导热系数测量结果曲线,690,388]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061745567597_5912_3384_3.png!w690x388.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图32 石墨硬毡有效导热系数随样品热面温度变化测量结果和拟合曲线[/color][/align]从图31所示的测量结果可以看出,拟合曲线为一条三次多项式公式,随着热面温度的增大曲线向上弯曲,这说明随着温度的升高,辐射传热的作用变得更加明显。[b][color=#ff0000]6.6 不同氮气气压(真空度)下采用热流计法导热仪测量石墨硬毡高温导热系数结果[/color][/b]为了测量不同氮气气压(真空度)下石墨硬毡样品的高温导热系数,分别将样品热面温度控制在200、600和1000℃,如图33所示。在每个热面温度恒定控制过程中,再分别控制氮气气压(真空度)的变化,真空度设定值分别为10、100、1000、5000和10000Pa,由此测量不同温度下和不同真空度下的有效导热系数,有效导热系数测量结果数值如图34所示。[align=center][img=,690,371]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061756353244_4739_3384_3.png!w690x371.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图33 变真空测试过程中的样品热面温度变化曲线[/color][/align][align=center][img=,690,401]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061756457394_5389_3384_3.png!w690x401.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图34 石墨硬毡在不同温度和不同真空度下的有效导热系数测量结果数值[/color][/align]将图34得到的有效导热系数测量结果数值绘制成图形,如图35所示。从图中可以看出,在每个恒定温度下,有效导热系数都会随着气压的增大而增大,并在接近常压时导热系数变化趋于稳定,这完全符合低密度隔热材料导热系数随气压增大的变化规律。[align=center][img=,690,383]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061757054144_6566_3384_3.png!w690x383.jpg[/img][/align][align=center][color=#ff0000]图35 不同温度下石墨硬毡导热系数随真空度变化测量结果[/color][/align]通过以上采用上海依阳实业有限公司的导热系数测试设备进行的石墨硬毡高温变真空条件下的测试,首次在国内得到了石墨硬毡完整的隔热性能测试评价结果,这将有助于碳纤维隔热保温材料的研究、生产、质量控制和性能评价等方面的需要。[b][color=#ff0000]七、稳态热流计法法导热系数测试更高温度(1500℃)测试系统方案[/color][/b]上海依阳实业有限公司现有测试设备已经证明完全可以满足1000℃以下碳纤维隔热材料的导热系数测试,若需要将测试温度提升到1500℃,需要进行以下改动,但不存在技术难度。(1) 更换加热方式,将金属发热体更换为石墨或碳/碳材料发热体,采用更大功率的低压大电流直流电源;(2) 碳纤维隔热材料导热系数一般偏高,样品冷面温度控制需更换为更大制冷功率的高精度冷却循环系统。(3) 温度测量采用更高使用温度的 S 型热电偶;(4) 加厚高温热防护装置以保证最高运行温度下的安全性;(5) 真空抽取根据真空度要求配备相应的真空系统。[align=center][img=,573,573]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/03/201803061757151027_2570_3384_3.png!w573x573.jpg[/img][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=center][/align][align=center][/align]
JG 185-2006 玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)门[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=48128]JG 185-2006 玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)门[/url]
请问纤维增强塑料(玻璃钢)的拉伸、压缩弯曲及冲击标准是啥样的??要选用多大的设备??谢谢了 :)
未增强和增强的塑料层材的柔韧特性的标准试验方法[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=27531]未增强和增强的塑料层材的柔韧特性的标准试验方法[/url]
[align=center] [/align] [font=黑体][back=yellow]引言[/back][/font] [font=宋体]纤维增强金属层板([/font][font='Times New Roman','serif']Fiber Metal Laminates[/font][font=宋体],简称[/font][font='Times New Roman','serif'] FMLs[/font][font=宋体])是一种三明治式的叠层复合材料,由金属层和连续纤维复合材料层交替叠加,并通过树脂粘结而成的新式复合材料。由于[/font][font='Times New Roman','serif']FMLs[/font][font=宋体]的结构特点,使其结合了金属和复合材料的优势,即相较于传统材料其具有卓越的比强度、比刚度、高疲劳阻力、耐腐蚀性以及良好的防火性能。这些特性使[/font][font='Times New Roman','serif']FMLs[/font][font=宋体]在航空、航天和汽车等领域得到了广泛应用。特别是其在不同加载条件下的失效形式,更是当前研究热点。本文正是基于此,介绍了借助扫描电镜([/font][font='Times New Roman','serif']SEM[/font][font=宋体])对纤维增强金属层板各组分破裂形貌进行分析。[/font] [align=center][img=,412,237]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161446145753_2390_6561489_3.jpg!w412x237.jpg[/img] [/align] [font=宋体]图[/font] 1[font=宋体]纤维增强金属层板结构示意图[/font] [align=center] [/align] [font=黑体][back=yellow]测试方法[/back][/font] [font=宋体]为更好的观测未固化[/font][font='Times New Roman','serif']GLARE[/font][font=宋体]层板各组分失效形式,本章借助捷欧路(北京)科贸有限公司所售的[/font][font='Times New Roman','serif']JSM-IT210[/font][font=宋体](钨灯丝)扫描电子显微镜对铝合金和预浸料断口进行观测。该设备最大放大倍数为[/font][font='Times New Roman','serif']300000X[/font][font=宋体],真空度为[/font][font='Times New Roman','serif']10-650Pa[/font][font=宋体]。此外,由于玻璃纤维的导电性极差,造成纤维断口表面多余电子或游离粒子的累积不能及时导走,继而造成反复出现充电、放电现象,造成图像扭曲或变形等现象。因此,本文借助[/font][font='Times New Roman','serif']JEC-3000FC[/font][font=宋体]设备对预浸料断口进行喷金处理,即在纤维断口表面溅射一个额外的导电薄层材料,从而提升纤维的导电性。[/font] [align=center][img=,354,252]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161446253708_8792_6561489_3.jpg!w354x252.jpg[/img][/align] [font=宋体]图[/font] 2[font=宋体]微观观测设备[/font]: (a).JSM-IT210[font=宋体]扫描电镜[/font] (b).JEC-3000FC[font=宋体]离子溅射仪[/font] [font=黑体][back=yellow]测试结果[/back][/font] [font=宋体]下图给出了[/font][font='Times New Roman','serif']2024-T3[/font][font=宋体]铝合金、[/font][font='Times New Roman','serif']W-9011[/font][font=宋体]和[/font][font='Times New Roman','serif']G-10000[/font][font=宋体]预浸料的微观断口形貌。对于铝合金来讲,断口处显示了一系列的圆形韧窝,这表明铝合金是由正应力导致的韧性失效。而对于玻璃纤维来讲,不论是[/font][font='Times New Roman','serif']WP-9011[/font][font=宋体]和[/font][font='Times New Roman','serif']G-1000[/font][font=宋体]预浸料,其断口位置的纤维均呈现参差不齐的牙刷状形貌,即典型的拉伸导致的纤维脆性断裂失效形貌。综上所述,[/font][font='Times New Roman','serif']FMLs[/font][font=宋体]的各组分材料在试验中的破坏方式为正应力为主导的拉伸破坏行为[/font] [align=center][font='Times New Roman','serif'][img=,382,417]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161446362290_802_6561489_3.jpg!w382x417.jpg[/img][/font][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font][font='Times New Roman','serif'] 3Nakajima[/font][font=宋体]试验后铝合金和预浸料断口微观照片[/font][/b][/align] [align=center] [/align]
[align=center] [/align] [font=黑体][back=yellow]引言[/back][/font] [font=宋体]纤维增强金属层板([/font][font='Times New Roman','serif']Fiber Metal Laminates[/font][font=宋体],简称[/font][font='Times New Roman','serif'] FMLs[/font][font=宋体])是一种三明治式的叠层复合材料,由金属层和连续纤维复合材料层交替叠加,并通过树脂粘结而成的新式复合材料。由于[/font][font='Times New Roman','serif']FMLs[/font][font=宋体]的结构特点,使其结合了金属和复合材料的优势,即相较于传统材料其具有卓越的比强度、比刚度、高疲劳阻力、耐腐蚀性以及良好的防火性能。这些特性使[/font][font='Times New Roman','serif']FMLs[/font][font=宋体]在航空、航天和汽车等领域得到了广泛应用。特别是其在不同加载条件下的失效形式,更是当前研究热点。本文正是基于此,介绍了借助扫描电镜([/font][font='Times New Roman','serif']SEM[/font][font=宋体])对纤维增强金属层板各组分破裂形貌进行分析。[/font] [align=center][img=,690,988]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161356384565_5977_6561489_3.jpg!w690x988.jpg[/img][/align] [font=宋体]图[/font] 1[font=宋体]纤维增强金属层板结构示意图[/font] [align=center] [/align] [font=黑体][back=yellow]测试方法[/back][/font] [font=宋体]为更好的观测未固化[/font][font='Times New Roman','serif']GLARE[/font][font=宋体]层板各组分失效形式,本章借助捷欧路(北京)科贸有限公司所售的[/font][font='Times New Roman','serif']JSM-IT210[/font][font=宋体](钨灯丝)扫描电子显微镜对铝合金和预浸料断口进行观测。该设备最大放大倍数为[/font][font='Times New Roman','serif']300000X[/font][font=宋体],真空度为[/font][font='Times New Roman','serif']10-650Pa[/font][font=宋体]。此外,由于玻璃纤维的导电性极差,造成纤维断口表面多余电子或游离粒子的累积不能及时导走,继而造成反复出现充电、放电现象,造成图像扭曲或变形等现象。因此,本文借助[/font][font='Times New Roman','serif']JEC-3000FC[/font][font=宋体]设备对预浸料断口进行喷金处理,即在纤维断口表面溅射一个额外的导电薄层材料,从而提升纤维的导电性。[/font] [img=,355,1086]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161357550424_2345_6561489_3.jpg!w355x1086.jpg[/img] [font=宋体]图[/font] 2[font=宋体]微观观测设备[/font]: (a).JSM-IT210[font=宋体]扫描电镜[/font] (b).JEC-3000FC[font=宋体]离子溅射仪[/font] [font=黑体][back=yellow]测试结果[/back][/font] [font=宋体]下图给出了[/font][font='Times New Roman','serif']2024-T3[/font][font=宋体]铝合金、[/font][font='Times New Roman','serif']W-9011[/font][font=宋体]和[/font][font='Times New Roman','serif']G-10000[/font][font=宋体]预浸料的微观断口形貌。对于铝合金来讲,断口处显示了一系列的圆形韧窝,这表明铝合金是由正应力导致的韧性失效。而对于玻璃纤维来讲,不论是[/font][font='Times New Roman','serif']WP-9011[/font][font=宋体]和[/font][font='Times New Roman','serif']G-1000[/font][font=宋体]预浸料,其断口位置的纤维均呈现参差不齐的牙刷状形貌,即典型的拉伸导致的纤维脆性断裂失效形貌。综上所述,[/font][font='Times New Roman','serif']FMLs[/font][font=宋体]的各组分材料在试验中的破坏方式为正应力为主导的拉伸破坏行为[/font] [align=center][font='Times New Roman','serif'][img=,383,1086]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408161356523395_3601_6561489_3.jpg!w383x1086.jpg[/img][/font][/align][align=center][b][font=宋体]图[/font][font='Times New Roman','serif'] 3Nakajima[/font][font=宋体]试验后铝合金和预浸料断口微观照片[/font][/b][/align] [align=center] [/align]
GB/T 23641-2009 电气用纤维增强不饱和聚酯模塑料(SMC和BMC)[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=174112]GBT 23641-2009 电气用纤维增强不饱和聚酯模塑料(SMC和BMC).pdf[/url]
各位老师和朋友,小虫子我明天去参加学校(日本信州大学)的xps的实验的学习。但是我刚来日本没几个月,还基本大会讲日语,多亏了我们的论坛和朱永法老师的“纳米材料的表征与测试技术”一书,我才对xps所有了解。我明天带的样品是 纳米碳纤维 和 酸化纳米碳纤维(可能有羧基)。我的目的是要证明酸化酸化纳米碳纤维有羧基。想请教大家的问题如下:1.在做粉末状样品的实验时,应该注意一些什么问题2.在拟和处理时,碳和氧能拟合出几个峰及其位置先谢谢大家哈[em04]
BS EN 2377-1989 玻璃纤维增强塑料――试验方法――表观层间剪切强度的测定
芳纶纤维布怎么裁剪的啊?用剪刀根本剪不动,还有其预混料模压的成型压力怎样选定啊?大家进来一起讨论下吧~
有碳纤维这说法吗?是什么材质的?
[align=left][b][color=#339999]摘要:碳纤维单丝热膨胀系数是碳纤维复合材料设计、生产与可靠性和寿命评估的重要参数,本文针对单丝径向高温热膨胀系数测试这一难题提出了相应的解决方案。解决方案的核心内容是基于激光衍射法和高温辐射加热,并采用衍射轮廓拟合技术以及相应的校准、真空温度控制等技术,可实现几个纳米的测量分辨率。此解决方案不仅可以测量各种粗细单丝的直径及其热膨胀,还可以拓展应用于细丝的直径分布、截面形状和径向热膨胀测量。[/color][/b][/align][align=center][size=16px] [img=碳纤维单丝径向高温热膨胀系数激光衍射法测试解决方案,600,360]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300838571272_2512_3221506_3.jpg!w690x414.jpg[/img]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 项目背景[/b][/color][/size][size=16px] 随着碳纤维增强复合材料应用的扩大,其设计也变得越来越精密。温度变化引起的热应力是复合材料设计中需要考虑的重要因素之一,而碳纤维的热膨胀系数是控制热应力的基本物理性能值。另外,碳纤维的热膨胀系数不仅是复合材料设计中的重要参数,也是预测制造工艺、可靠性和寿命的重要参数。[/size][size=16px] 由于碳纤维一般具有很强的方向性,其热膨胀系数主要包括轴向和径向热膨胀系数。本文将针对1~10微米直径的碳纤维单丝,提出径向热膨胀系数测试方法,特别是提出高温下径向热膨胀系数测试的解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 激光衍射法测量原理[/b][/color][/size][size=16px] 在假设碳纤维单丝是直径均匀、截面积形状为圆形细丝的前提下,按照热膨胀系数的定义,碳纤维单丝高温热膨胀系数的测试可以归结为不同温度下单丝直径的测量问题,具体测试涉及到单丝温度和单丝直径的精确测量。[/size][size=16px] 对于微小细丝直径的测量,只能选择非接触光学测量方法。可选择的测试方法主要有显微镜观测法、光学投影法和激光衍射法,但由于碳纤维测试需要涉及到高温和真空环境,显微镜直接观察方法很难实现较高温度,而投影法则是无法达到纳米量级的测量精度,因此本项目将选择激光衍射法,以实现纳米精度的单丝直径测量。[/size][size=16px] 激光衍射测量原理如图1所示。单色激光垂直照射被测细丝后在焦平面上形成衍射图形,通过对图形参数等的测量,可准确测得细丝直径。[/size][align=center][size=16px][img=01.激光衍射线径测量原理图,550,329]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300841272151_4630_3221506_3.jpg!w690x413.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 激光衍射法细丝直径测量原理图[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]3. 细丝径向热膨胀测量装置[/b][/color][/size][size=16px] 基于激光衍射法的细丝径向高温热膨胀系数测量装置结构如图2所示。整个测量装置包括水冷真空系统、样品装置、温控加热装置和激光衍射测量装置四部分。[/size][align=center][size=16px][img=02.单丝碳纤维高温径向热膨胀系数激光衍射法测量装置结构示意图,500,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300841487917_7673_3221506_3.jpg!w690x625.jpg[/img][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 单丝碳纤维高温径向热膨胀系数激光衍射法测量装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b](1)水冷真空系统[/b][/color][/size][size=16px] 真空系统由水冷真空腔体内、真空泵和真空度控制系统构成。在整个高温测试过程中,需要对真空腔体抽真空,以便在整个高温测试过程中形成真空环境避免碳纤维细丝样品的氧化或烧断。真空腔体壁内通循环冷却水以对内部高温形成热防护。同时还需对循环冷却水温度和腔体内部真空度进行精密恒定控制,使得腔体温度和内部真空度所引起的腔体变形和光学窗口倾斜始终保持恒定和可重复。[/size][size=16px][color=#339999][b](2)样品装置[/b][/color][/size][size=16px] 采用悬空水平方式固定被测细丝碳纤维样品,细丝样品一端采用螺接压紧方式固定,另一端经过滑动装置采用砝码拉近,通过砝码重量提供的微小张力始终使细丝样品处于水平拉直状态。对于不同强度和粗细的碳纤维细丝,可通过更换砝码来提供不同的拉紧张力。[/size][size=16px][color=#339999][b](3)温控加热装置[/b][/color][/size][size=16px] 采用细管加热炉对整个样品进行辐射加热,测试过程中的温度变化按照步进台阶式形式变化,在每个设定点温度恒定后再进行激光衍射测量。这种加热方式的优点是用加热炉内的温度代替被测样品温度,由此可避免对细丝样品温度进行直接测量的困难性。[/size][size=16px][color=#339999][b](4)激光衍射测量装置[/b][/color][/size][size=16px] 激光衍射测量装置主要由激光源、衍射图像传感器和计算机图像分析系统组成。激光源和图像传感器分别水平布置在真空腔体的两侧,激光束垂直照射在被测细丝上,所形成的衍射图像由传感器接收。[/size][size=18px][color=#339999][b]4. 衍射轮廓的高精度测量[/b][/color][/size][size=16px] 细丝直径测量中采用激光衍射装置和图像传感器获得的衍射轮廓如图3所示。纤维直径根据测量衍射轮廓的第一个暗条纹之间距离,并由衍射公式计算获得。但如果直接采用图像传感器的固有位置分辨率,则只能获得10nm左右的直径测量分辨率,这显然无法获得足够高的直径变化检测精度。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=03.图像传感器衍射轮廓示意图,550,402]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305300842072248_1383_3221506_3.jpg!w690x505.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 图像传感器衍射轮廓示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 为进一步提高细丝直径测量的分辨率,本文提出了以下几方面具体措施:[/size][size=16px] (1)对图3所示的衍射轮廓进行细分,具体细分技术是对衍射轮廓曲线进行参数拟合,拟合中需考虑衍射光以及背景光强度,如光学元件和窗口的散射光以及样品在高温下发出的光。[/size][size=16px] (2)采用已知直径的细丝对成像物镜的焦距进行高精度标定,减小系统误差。[/size][size=16px] (3)在CCD 前增加滤光片,在成像物镜前增加一平行于衍射方向的长条状光阑。[/size][size=16px] 通过上述措施,可将激光衍射法细丝直径测量的分辨率提高到几个纳米范围内。[/size][size=18px][color=#339999][b]5. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 本文所述解决方案,除了可以实现1~10微米量级粗细的碳纤维单丝直径和热膨胀系数测试之外,还具备以下几方面的测试能力:[/size][size=16px] (1)本文所述解决方案在设计的同时,还同时考虑了碳纤维轴向方向上热膨胀系数测试功能的实现,即采用激光干涉法测试细丝样品在轴向方向上收缩和膨胀过程中的位移变化。在真空腔体形状和空间尺寸上都考虑了激光干涉法位移测量装置的布置,采用相同的加热和测温装置也可提供碳纤维细丝轴向热膨胀所需的温度变化和测量。[/size][size=16px] (2)由于具有几个纳米的超高分辨率,通过增加扫描装置,此解决方案可以用于碳纤维单丝外径分布和外径形状的测量。[/size][size=16px] (3)为各种粗细的线状材料外径测量提供了一种高精度的激光衍射测量方法,非接触光学测试方法和高温加热能力,也可推广应用到低温范围内的测试应用。[/size][align=center][color=#339999][b][/b][/color][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]
各位老师,有没有碳纤维行业的检测中心管理制度可以分享一下,包括从原料到出厂,树脂,预浸料,复合材料,碳纤维检测等的制度
如何进步复合资料的强度始终是科技任务者尽力探究的方向。在复合资料大家族中,纤维加强资料始终是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来,碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维加强的复合资料相继研制胜利,性能始终得到改良,使复合资料范畴浮现出一派勃勃生气。上面让咱们来理解一下别具特征的碳纤维复合资料。 碳纤维重要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随品种不同而异,个别在90%以上。碳纤维具备个别碳素资料的特征,如耐低温、耐磨擦、导电、导热及耐侵蚀等,但与个别碳素资料不同的是,其形状有明显的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向体现出很高的强度。碳纤维比重小,因而有很高的比强度。 碳纤维是由含碳量较高,在热解决历程中不熔融的天然化学纤维,经热稳固氧化解决、碳化解决及石墨化等工艺制成的。 碳纤维的重要用处是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,做成构造资料。碳纤维加强环氧树脂复合资料,其比强度、比模量综合指标,在现有构造资料中是最高的。在强度、刚度、分量、疲惫特征等有严厉请求的范畴,在请求低温、化学稳固性高的场所,碳纤维复合资料都颇具劣势。 碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技巧的须要而发生的,如今还普遍运用于体育器械、纺织、化工机械及医学范畴。随着尖端技巧对新资料技巧性能的请求日益刻薄,匆匆使科技任务者始终尽力钻研,碳纤维的性能也始终完美和进步。80年代初期,高性能及超高性能的碳纤维相继涌现,这在技巧上是又一次飞跃,同时也标记着碳纤维的钻研和消费已进入一个高等阶段。 由碳纤维和环氧树脂联合而成的复合资料,因为其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天资料。因为航天航行器的分量每增加1公斤,就可使运载火箭加重500公斤。同样,飞机分量的加重也能够节俭油耗,进步航速。所以,在航空航天工业中争相采取先进复合资料。有一种垂直起落战争机,它所用的碳纤维复合资料已占全机分量的1÷4,占机翼分量的1÷3。据报道,美国航天飞机上3只火箭推动器的症结部件棗喷嘴以及先进的MX导弹发射管等,都是用先进的碳纤维复合资料制成的。
1、以无机矿物质为原料制成的纤维称为无机纤维。其主要品种有碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维及硼纤维等。2、碳纤维的分类 目前,国内外商品化的碳纤维种类很多,一般可以根据原丝的类型、碳纤维的性能和用途进行分类,如下图。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/05/201505191022_546649_2974654_3.jpg3、碳纤维的制备碳纤维的一般制造过程如下:首先将原料纺制成纤维,然后在空气中加热至200-300℃氧化,此时,以PAN为原料的可以得到难燃纤维,一沥青为原料的可以得到不溶纤维。然后再在惰性气体中于1000-1800℃处理,使纤维素碳化,得到碳纤维。再经更高温度2000-3000℃处理,则变成石墨纤维。现在,碳纤维的主要原料是聚丙烯腈和沥青。
龙卷风本周袭击了美国密苏里州乔普林市,造成重大的人员伤亡,导致大量房屋倒塌。这些倒塌房屋由木头、钢筋和混凝土制成,建造技术已经有100年左右的历史了。科学家们认为,使用碳纤维、混凝土布和凯夫拉等材料建造的房子会更加坚固,足以对抗包括龙卷风在内的极端天气。 凯夫拉、钢丝网和碳纤维都拥有木头和混凝土等传统建材无法匹敌的柔韧性。与现在很多非常坚固的房子相比,使用这些材料制成的房子发生倒塌的几率要低很多。据美国趣味科学网站5月24日报道,主要介绍高级材料的新书《设计未来》的作者布拉德利·奎因表示,有一种新的建筑学派,正致力于设计更加柔韧的、顺应自然而不是和自然相对抗的建筑。 碳纤维长期被用来制造自行车或眼镜等小型物品,而实际上,碳纤维也可以“化身”为坚韧的建筑材料,制造出坚固又耐用的房子。奎因表示,碳纤维具有不可思议的坚硬度和柔韧性,能经受地震,比传统结构更能经受龙卷风的“考验”。 广泛应用于防弹背心中的材料凯夫拉由美国杜邦公司上世纪60年代研制而成,具有密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型等特点。凯夫拉材料可以让人和房子远离龙卷风袭击过程中卷来的残渣碎片,充当受灾民众的“保护伞”。奎因表示,现在,科学家们已经使用杜邦公司研制的凯夫拉材料,建造了一种“杜邦暴风屋”,它看起来像一个由钢丝网和凯夫拉材料制成的帐篷,可以将其从内部直立起来,让人远离所有四处飞散的残渣碎片。 然而,利用碳纤维和凯夫拉这些未来材料和全新的建筑理念,房屋的建造成本可能非常高。现在,对于美国乔普林市的很多受灾民众来说,由混凝土布建造的房子才能更好地缓解燃眉之急。 混凝土布是一种特殊的浸染纤维,当向其中添加水时,能变成脊柱状的隆起,因此,可以使用混凝土布来建造加固型的防护棚。混凝土布的设计初衷是建造军事基地,其工作原理和石膏绷带一样,当朝其喷水时,会发生一个化学反应,干燥一点后,会出现一个非常坚固的建筑结构,足以对抗任何极端气候。奎因表示,混凝土布很容易制造、便于处理而且造价便宜,足以成为没有防风地窖受灾民众的“庇护所”。 奎因表示,一个更加激进的建筑学派的想法甚至更加大胆,他们设计出了一种名为“地下大楼”(与摩天大楼相对)的建筑,该建筑就是被建造在地下,以免受龙卷风经过的“池鱼之殃”。(科技日报)