桦木单板/玻璃纤维复合材料的制备工艺优化

目的为了探究工艺因子对复合材料声学振动性能的影响,优化复合材料制备工艺条件参数以提高复合材料声学振动性能。方法按照单板层积材结构设计制备桦木单板/玻璃纤维复合材料。利用双通道快速傅里叶变换频谱分析仪（FFT）对复合材料的声学振动性能进行检测,以比动弹性模量（E/ρ）、弹性模量和剪切模量的比值（E/G）、声辐射品质常数（R）、损耗角正切（tanσ）、声速（v）归一后的综合得分值为响应指标,分析热压时间、热压压力、施胶量对复合材料的声学振动性能的影响。在单因素实验的基础上,利用响应面分析法建立工艺因子和响应值的二次回归模型,优化复合材料的制备工艺条件。结果单因素实验范围内,在热压时间10 ~ 25 min、热压压力0.6 ~ 1.3 MPa、施胶量140 ~ 180 g/m2时,复合材料声学振动性能显著提升,说明实验的工艺因子对复合材料声学振动性能影响显著。利用Design-Expert软件对复合材料的声学振动性能测试结果进行二次多项式回归拟合,剔除对模型影响不显著的因素,建立了复合材料综合得分值的响应面模型。通过响应面模型优化后的最佳工艺条件为:热压时间24.5 min、热压压力1.3 MPa、施胶量180 g/m2,此条件下复合材料的E/ρ为25.27 GPa,E/G为15.99,R为6.48 m3/（Pa·s3）,tanσ为0.001 25,v为5 026.55 m/s,综合得分值可达到98.19。结论综合得分值的模型P < 0.000 1,响应值的实测值和预测值之间的偏差均小于5%,说明响应值与回归模型均存在高度显著关系,也说明回归模型准确、可靠。      

碳纤维增强木基复合材料的制备及其力学性能

为了研究碳纤维增强木基复合材料的力学性能,选择直径为12 μm的碳纤维制备试样。分别对碳纤维增强木基复合材料与木纤维板进行了三点弯曲力学性能测试,运用扫描电镜（SEM）对其微观结构进行表征。结果表明:通过力学曲线对比及断裂机理分析,可以明显的发现碳纤维增强木基复合材料的力学性能要优于木纤维板,这种“三明治”结构的材料设计充分发挥出碳纤维独特的缓冲能力,试件在较高外加载荷作用下并不是产生突然的断裂破坏,而是具有一定的承载能力。SEM分析表明,聚醋酸乙烯胶粘剂工作强度高,在受力时能够很好的传递载荷,碳纤维网与木纤维板结合良好。     

桦木单板-金属铜网复合材料声学振动性能研究

【目的】传统实木乐器音板的选材和用材都十分严格,然而当下我国优质木材资源紧缺,资源需求压力较大,开发可用作乐器音板的复合材料是缓解木材需求压力的有效途径。【方法】试验制备了双层、5层桦木单板分别与金属铜网复合的两种厚度复合材料。在分析复合材料尺寸稳定性的基础上,利用双通道快速傅里叶变换频谱分析仪测试其声学振动性能,研究桦木单板铺装方向、金属铜网添加位置与添加层数对声学振动性能的影响,并采用综合评分法比较了复合材料与西加云杉的声学性能。【结果】加入金属网后制备的双层、5层桦木单板复合材料的抗湿胀系数最高分别为80.00%与88.09%,胶合界面的增加提升了复合材料的抗湿胀系数。桦木单板铺装方向影响复合材料的E_L/E_R值,以单板纹理平行铺装的双层单板复合材料E_L/E_R值为29.09,以单板纹理交错铺装的双层单板复合材料E_L/E_R值为0.99。加入2层金属铜网的5层复合材料,具有接近西加云杉的振动效率品质和更为优秀的音色,其抗湿涨系数平均值达到87.61%、纵向...     

对碳纤维增强复合材料桥梁补强加固方法的探讨

本文根据国内外关于碳纤维增强复合材料对桥梁补强加固方法的工程研究,结合我区使用碳纤维增强复合材料对大黑河桥墩、台盖梁补强加固的新技术,介绍碳纤维增强复合材料的特性、施工方法和技术措施。     

碳纤维复合材料修补缺陷管道的应用实践

介绍了碳纤维复合材料维修补强技术及其补强原理.根据鄯善输气站站内天然气管道管体腐蚀的特点,引入了有限元数值模拟辅助设计方法,对含缺陷管道进行了碳纤维修复补强方案设计和可行性论证.修复结果表明,碳纤维复合材料修复补强缺陷管道具有带压运行修复和免焊、不动火的优点,可有效降低管道维修的风险.     

碳纤维填充PTFE复合材料摩擦磨损性能研究

以碳纤维为填料制备PTFE复合材料,研究了该复合材料在干摩擦条件下与45#钢对摩时的摩擦磨损性能,并探讨了其磨损机理.试验结果表明:碳纤维能提高PTFE的硬度,碳纤维/PTFE复合材料的耐磨性能明显优于纯PTFE.当碳纤维含量较小时,其摩擦系数随碳纤维含量的增加而减小,碳纤维含量较高时,其摩擦系数随着碳纤维含量的增加而缓慢增大.摩擦表面SEM观察发现:纯PTFE材料的摩擦表面分布着较明显的犁削和粘着磨损的痕迹,而复合材料的磨痕较浅,这表明以碳纤维作为填料可有效地抑制PTFE的磨损.     

木质碳纤维材料的活化与功能化

为探讨用木质生物质替代石油等化石资源,制备新型功能化活性碳纤维材料,系统归纳了木质碳纤维在以下几方面的研究现状与发展趋势:1）以木质生物质为原料,通过固化、炭化,物理、化学活化处理,制备活性木材液化物碳纤维;2）通过孔隙调整、表面改性和离子化处理,对活性木材液化物碳纤维进行功能化处理;3）活性、功能化处理对木质碳纤维的晶体结构、表面含氧基团结构、孔隙结构和表面形态结构、物理性能和吸附性能、环保和抗菌功能的影响。并在此基础上,提出了今后一段时期内木质碳纤维的活化、功能化研究存在的科学问题与思考。      

桦木单板/玻璃纤维复合材料声学振动性能的研究

目的面对我国乐器音板用材资源的严重不足,寻找新材料替代传统乐器木质音板用材是非常有必要的。方法本试验以玻璃纤维为增强材料,桦木单板为基体,按照单板层积材结构设计制备桦木单板/玻璃纤维复合材料。通过对玻璃纤维复合材料声学振动性能检测分析,探究玻璃纤维布的不同铺放位置和铺放层数对复合材料声学振动性能的影响。结果用1层玻璃纤维布铺放在表层单板下的复合材料A的比动弹性模量和E/G值分别为22.20GPa和16.55,比用1层玻璃纤维布铺放在芯层单板单侧的复合材料B分别高了8.7%、17.8%。用2层玻璃纤维布分别铺放在上下表层单板内的复合材料C的比动弹性模量和E/G值分别为25.04GPa和17.04,比用玻璃纤维布铺放在芯层单板两侧的复合材料D高了7.5%和18.0%。纤维铺放位置对声辐射品质常数和声阻抗的影响较小。玻璃纤维布的层数与复合材料的声学振动性能不成线性关系,铺放2层玻璃纤维布的复合材料具有较高的比动弹性模量和E/G值。玻璃纤维布铺放3层和4层的复合材料的比动弹性模量和E/G比铺放2层的都小。随着玻璃纤维布层数的增加,声辐射品质常数呈减小的趋势。通过综合评分法分析发现:玻璃纤维布铺放在表层单板下的复合材料综合评分值都高于铺放在靠近芯层单板的复合材料,铺放2层玻璃纤维布的复合材料的综合评分值达到最大。结论玻璃纤维布铺放在表层单板下的复合材料声学振动性能优于纤维布铺放在靠近芯层单板的复合材料。铺放2层玻璃纤维布的复合材料C的声学振动性能达到最好。尽管复合材料C的E/G值约为西加云杉的80%,但比动弹性模量和西加云杉的相接近,说明桦木单板/玻璃纤维复合材料具有替代传统木质音板用材的可能性。      

木质复合材料的发展与展望

21世纪木质复合材料是木材工业的发展重点.通过对复合材料的简介,以及讨论了木质复合材料的发展现状,结合当前材料科学发展的总趋势,进而对今后木质复合材料的发展进行展望,进一步推动木材工业的可持续发展.     

碳纤维复合材料在砼结构中应用的技术经济分析

1　概述碳纤维及其复合材料是伴随着军工事业的发展而成长起来的新型材料 ,属于高新技术产品 ,具有高比强度 ,高比模量 ,耐高温 ,耐腐蚀 ,耐疲劳 ,抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能 ,它既可作为结构材料承载负荷 ,又可作为功能材料发挥作用。因此其近年来发展十分迅速 ,除航空、航天领域应用外 ,在汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多民用领域得到了广泛的应用。应用碳纤维制作机械密封件、一般连接杆件、汽车保险杠、轻质赛船赛艇 ;利用碳纤维表面活性进行水的过滤净化 ,其应用技术均较为成熟…     

木质复合材料无损检测中振动信号的处理方法

探讨了木质复合材料无损检测中常用的处理振动信号的三种方法：时域波形参数分析方法、傅里叶变换分析方法、小波分析方法的特点。从理论上分析了这三种方法在处理振动信号时的优缺点，提出了进行木质复合材料的振动无损检测时，不同的检测目的选择相应的振动信号处理方法。     

淀粉处理方法对淀粉-木质复合材料性能的影响

采用烘箱、微波、紫外和甘油处理对原淀粉进行改性,通过聚氨酯交联剂将改性淀粉与木粉经模压制备复合材料。采用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和热重分析仪（TGA）对复合材料进行表征,并对力学性能和吸水厚度膨胀率进行测试。结果表明,不同处理方法改性淀粉的结晶结构和颗粒结构均有一定程度的破坏,微波处理和紫外处理的淀粉-木质复合材料的拉伸强度、静曲强度和耐水性能较好。     

渗硼处理对木质碳纤维力学性能的影响

【目的】针对木材苯酚液化物制备的木质碳纤维存在力学强度低且性能不稳定等问题,对木质碳纤维原丝进行渗硼处理,以改善其力学性能。【方法】分别用质量分数为5%和8%的硼酸溶液浸渍木质碳纤维原丝1h,再于900℃下碳化1h制得木质碳纤维。采用扫描电镜、X射线衍射、红外衍射谱图分析等方法,对改性后的原丝及碳纤维的力学性能及微观构造进行对比分析。【结果】经质量分数5%硼酸溶液改性的木质碳纤维原丝和碳纤维的拉伸强度分别达到0.195和0.468GPa,与未经渗硼处理的对照相比分别增加了40.29%和44.89%;从表面形态看,渗硼后的碳纤维与未经渗硼处理的碳纤维相比,表面缺陷和内部孔隙均明显减少,内部结构也相对致密;不同条件处理的原丝及碳纤维在2θ=20°附近出现了明显的衍射峰,随着炭化过程的进行,衍射峰的位置明显向高角方向移动,半高峰宽有增大的趋势,纤维的微晶参数基本稳定在一定范围内;炭化过程使得碳纤维的结构发生较大变化,几乎所有的特征吸收峰都发生了变化。【结论】渗硼处理能够有效提高碳纤维的力学强度,其原因主要是硼原子通过间隙扩散进入碳层,消除了部分孔洞缺陷,使得碳结构层相互靠近,碳网的聚合度增大。     

木质剩余物轨枕复合材料老化性能

针对木质剩余物轨枕复合材料,采用美国标准ASTM D 1037的6循环加速老化试验法对产品进行耐老化性能试验,通过对轨枕复合材料的24h吸水厚度膨胀率的变化、静态弯曲力学性能的变化以及内结合强度变化的分析.结果表明:24h总的吸水厚度膨胀率不超过30%,纵向静曲强度(RMO),弹性模量(EMO)的保留值分别为72.63、5030MPa,横向静曲强度(RMO), 弹性模量(EMO)的保留值分别为39.79、3770MPa,内结合强度保留值为1.02,保留率为38%,均满足ASTM D 1037标准要求.     

碳纤维复合材料焊缝补强技术研究

管道的环焊缝和螺旋焊缝存在裂纹时，会降低轴向拉伸能力，严重影响其服役安全性。详细论证了用碳纤维对焊缝进行补强的原理、方法和可行性。认为利用碳纤维复合材料进行焊缝补强可以满足抵抗焊缝开裂的强度需求，并且补强后不会因裂纹扩展和疲劳问题而失效。     

合成条件对木质碳纤维纺丝液结构的影响

以木材苯酚液化物为原料,加入六次甲基四胺合成可用于制备木质碳纤维的纺丝液。利用FTIR考察了合成条件对纺丝液分子结构的影响。结果表明,液固比及升温时间的增加,木材液化物纺丝液红外光谱3 425～3 406cm-1羟基、1 595～1 512cm-1苯环骨架振动特征吸收峰都逐渐减弱,纺丝液分子内形成亚甲基键桥,分子结构初步形成交联结构,但液固比相比升温时间对纺丝液结构的影响要明显。另外,上述区域的吸收峰在合成温度为120℃时减弱达到最大,超过120℃时,木材液化物纺丝液红外光谱随温度的增加变化不大。     

CMC/锯末复合材料热压制备工艺研究

[目的]探索制备羧甲基纤维素（CMC）/锯末复合材料的工艺条件,以开发新型的可降解复合材料。[方法]以CMC为黏结剂,锯末为主要原料,用热压成型的方法制备了CMC/锯末复合材料;测试了复合材料的硬度、拉伸强度和拉伸弹性模量等力学性能;讨论了黏接剂用量、热压温度和热压时间对复合材料力学性能的影响。[结果]黏接剂CMC含量40%,热压温度120℃,热压时间10 m in时,制备的CMC/锯末复合材料的硬度、拉伸强度最高,拉伸弹性模量也较大。[结论]用热压成型方法可以制备CMC含量为20%~50%的CMC/锯末复合材料;控制黏结剂含量、热压温度、热压时间等工艺参数可获得成型工艺性良好的复合材料。     

碳纤维复合材料焊缝补强技术研究

管道的环焊缝和螺旋焊缝存在裂纹时,会降低轴向拉伸能力,严重影响其服役安全性.详细论证了用碳纤维对焊缝进行补强的原理、方法和可行性.认为利用碳纤维复合材料进行焊缝补强可以满足抵抗焊缝开裂的强度需求,并且补强后不会因裂纹扩展和疲劳问题而失效.     

基于模态分析的木橡塑三元复合材料的振动特性

采用FFT分析仪对木橡塑三元复合材料(WRPC)进行单悬臂梁振动模态试验.运用时域法和包络线拟合2种方法获取材料的对数衰减率和阻尼比,研究橡胶及其含量对复合材料振动特性的影响.结果发现:橡胶具有很好的阻尼缓冲作用,材料的阻尼特性随橡胶含量的提高呈先提高后下降的趋势.橡胶添加量为10%时,材料的阻尼性能最佳.     

木质-橡胶多功能环保复合材料的研究现状和应用前景

本文论述了采用MDI-UF为胶粘剂胶合木材刨花与废弃轮胎橡胶颗粒制备木质-橡胶多功能环保复合材料的研究现状、生产工艺、性能优势、环保效果和应用和发展前景。该产品与人造板相比具有更多的功能,可应用领域非常广阔并可循环再利用,环保效果好,市场潜能非常巨大。