基于碳纤维红外板加热的干燥装备设计与试验

为探索基于碳纤维红外板加热的真空脉动干燥特性,该文将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动干燥装备。该装备由干燥室、真空系统、单层干燥单元、控制系统组成。为便于分析,将实际真空脉动过程划分为4个阶段：抽真空阶段、真空保持阶段、破空阶段、常压保持阶段。设计了基于MODBUS协议的控制系统,以触摸屏为主机,单片机为从机,组成控制器网络。基于干燥室内真空度的监测,采用时序控制,实现干燥室内“真空—常压”的连续转换。基于对碳纤维红外板温度的监测,结合物料内部温度的反馈,实现对干燥温度的有效调控。并以20 mm×20 mm×5 mm的苹果块为试验原料进行试验验证。结果表明：1）该干燥装备设计方案和控制方案可靠,可实现“真空—常压”的连续脉动,并有效干燥物料;2）碳纤维红外板功率1.1 kW/m2,发热面距离料盘上表面3 cm情况下,干燥效果较佳;3）当碳纤维红外板表面温度为65℃时,在真空保持阶段,苹果块内部温度约为31℃,常压阶段,会迅速上升到约37℃。干燥后期,碳纤维红外板表面温度有波动下降趋势,适当降低其温度有助于干燥进行。相比红外热风干燥,苹果块干燥时间缩短30%;4）两种干燥方式下干燥的苹果块色泽存在明显差异,真空脉动红外干燥较优。该文研究的干燥装备和研究结果可应用于苹果块等果蔬物料的干燥,并可为红外干燥技术、真空脉动干燥技术的联合应用提供理论依据。     

落叶松木构件碳纤维增强端部的握钉性能

为提高木构件端部握钉性能,采用粉状碳纤维对木构件端面进行增强,研究了增强端部握钉性能。结果表明：在木构件端面复合碳纤维可有效增强木构件端部的握钉性能;木构件内部木材截面面内力学性能优于端面,采用开口方法可在一定程度上提高木构件端部握钉力;木螺钉直径越大木构件端部握钉力越大,木构件增强端部宜选用较大直径螺钉;采用碳纤维增强端面的方法可使木构件薄弱的端面获得与径向木材同等水平的握钉力,可使木构件端部十字槽头木螺钉及六角头木螺钉握钉力分别提高了24.98％和28.11％。这对木构件连接设计及安全服役具有重要的指导意义。     

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。     

活性碳纤维增强中密度纤维板力学性能的研究

研究了聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)对中密度纤维板(MDF)力学性能的影响,通过对比测试添加PAN-ACF中密度纤维板的静曲强度和内结合强度,得出聚丙烯腈基活性碳纤维对中密度纤维板性能的影响。     

无粘结部分预应力、有粘结预应力及碳纤维布对砼梁抗弯设计配筋的比较分析

通过对一根简支梁抗弯配筋设计的计算，分析研究无粘结部分预应力，有粘结预应力以及碳纤维加固技术对受弯构件配筋量及抗裂性能的影响，可供工程应用参考。     

浅谈粘贴法结构加固技术

文章介绍了粘钢、粘碳纤维复合材料(CFRP)、粘玻璃钢结构加固的适用范围、现行标准、材料要求、设计计算理论、施工要点及质量检查,并对几种粘贴法结构加固技术的优缺点进行分析比较,为推广应用提供参考。     

增强型杨木单板层积材力学性能分析

采用玻璃纤维布与碳纤维布复合材料及分步热压法增强杨木单板层积材,研究了玻璃纤维布与碳纤维布复合材料的铺设位置及分步热压法对杨木单板层积材力学性能的影响.结果表明:两种增强方式对杨木单板层积材静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)的增强效果均较明显;采用对称铺设相同的增强材料时,铺设位置靠近杨木单板层积材表层时对MOR和MOE等力学性能的增强效果较铺设在靠近芯层时的增强效果明显;采用分步热压法可以明显改善单板层积材水平剪切强度.     

基于磁絮凝+碳纤维水草耦合纳米曝气技术的黑臭水体修复研究

黑臭水体反弹是黑臭水体治理过程中的一大难题,为研究如何彻底消除黑臭水体,防止黑臭水体反弹,在原位治理前提下,采用磁絮凝技术去除污染物,降低水体黑臭程度;然后通过新型碳纤维生态水草耦合纳米曝气技术持续改善水质进行了实验,结果表明:底泥改良后可以有效抑制底泥污染物释放,磁絮凝技术对黑臭水体的污染物削减具有显著效果,对黑臭水...     

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.     

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.