热处理方法对高强高模聚乙烯醇纤维性能的影响

对聚乙烯醇初生纤维,以硫酸钠水溶液为凝固剂,采用湿法纺丝工艺,经湿热拉伸、干燥、热拉伸及热定型后,制得高强高模聚乙烯醇纤维。本文探讨热处理方法对高强高模聚乙烯醇纤维性能的影响。结果表明:初生纤维负拉伸为30%、初始拉伸3倍、湿热拉伸1.5倍、225℃热拉伸3倍,热定型30s的聚乙烯醇纤维,纤维强度为13.7c N/dtex,初始模量为309.3c N/dtex。     

关于高性能碳纤维发展及应用的思考

碳纤维是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下，以碳化方法制得的含碳量在90％以上的纤维状碳素材料。碳纤维是高性能纤维中具有最高比强度和最高比模量的纤维（强度高于钢铁材料10倍，重量仅有铝材的1／2），除具有优异的力学性能外，还兼具低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低、光穿透性高、电磁屏蔽性好等诸多优良性能，因而成为先进复合材料中最重要的增强材料，在国防军工和国民经济中具有举足轻重的战略地位。     

碳纤维及其复合材料的发展与应用

1　概述碳纤维是先进复合材料中最重要的增强材料 ,由于具有高强度、高比模量、优异的热物理性能、化学稳定性、阻尼减震降噪性等优良性能。世界各国对发展碳纤维都给予高度重视。在过去 40年 ,碳纤维及其复合材料已广泛用于航天、航空、体育休闲和工业领域。聚丙烯腈基碳纤维是目前世界上三种主要高性能纤维之一 ,它是一种不同于一般纺织纤维的高性能材料。具有类石墨的化学结构 ,它的使用温度范围在 170℃ 2 0 0 0℃ ;碳纤维具有很高的抗拉强度 ,是钢的 2倍、铝的 6倍 ;碳纤维模量是钢的 7倍、铝的 8倍。它与树脂、橡胶、陶瓷、玻璃、金…     

温度和应变率对碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料压缩性能的影响

利用带有温度控制装置的分离式霍普金森杆(SHPB)测试碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料的冲击压缩性能,分析温度和应变率对碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料压缩性能的影响.结果表明:温度和应变率对碳纤维平纹织物/环氧树脂层压复合材料的面外冲击压缩模量、最大应力及破坏形态都有很大影响.随着温度的增加,纤维与树脂界面变弱,最大应力减小,压缩模量减小;随着应变率的增加,最大应力增加,压缩模量变大.通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,纤维与树脂界面在100℃时发生变化,有大量纤维束从经、纬纱中被拉出,导致纤维束无规则断裂.     

国产高性能聚丙烯腈基碳纤维技术特点及发展趋势

 聚丙烯腈基碳纤维兼具高性能和低比重，是轻质高强、轻质高模等高端装备轻量化的首选材料，是高性能纤维的典型代表，受到世界各国政府、国防与工业领域、科技与产业界的高度关注。从聚丙烯腈碳纤维材料的结构性能特征出发，介绍了聚丙烯腈基碳纤维制备的工艺流程、结构与性能的相关性；从高强碳纤维被发明、高强中模碳纤维因需求牵引而研发成功、更高性能碳纤维的不断创新发明，直至进入新世纪后对高性能低成本化的重视，阐述了国际聚丙烯腈基碳纤维技术发展的4个关键阶段；分析了国产碳纤维通过自主创新，建立以二甲基亚砜为主、包含其他工艺技术的发展历程。从高强和高强中模碳纤维、高模和高模高强碳纤维、低成本大丝束碳纤维的国产化有序发展，展示了碳纤维国产化技术水平不断提高、碳纤维制备与应用不断融合的现状。最后结合国际技术发展动态和中国碳纤维技术积累基础，提出了开展颠覆性技术研究的建议，认为新型聚丙烯腈成纤技术、原材料创新和碳纤维制备过程新型热源技术等值得高度关注。     

纺丝工艺对高相对分子质量Lyocell 纤维素纤维性能的影响

使用高相对分子质量的纤维素——医用脱脂棉(铜铵法聚合度DP＝1400)为纺丝原料，N—甲基吗啉—N—氧化物(NMMO）作溶剂，采用Lyocell工艺进行纺丝制备高强高模纤维素纤维；通过正交设计和系统试验，考察了纺丝工艺参数(气隙长度，拉伸比，凝固洛浓度和喷丝板孔数)对最终Lyocell纤维机械性能的影响。结果表明，对于这一体系，纺丝工艺参数对纤维的拉伸强度、初始模量及断裂伸长率都有不同程度的影响；在工艺优化的基础上，制备出了拉伸强度8．9cN／dtex，初始模量163cN／dtex的高强高模纤维素纤维。     

PAN基碳纤维微结构特征的研究

利用X射线衍射（XRD）,拉曼光谱（Raman）对几种高性能聚丙烯腈（PAN）基碳纤维的微观结构进行了研究,并初步讨论了微观结构对碳纤维机械性能的影响机理。研究结果表明：高强（T系列）碳纤维的微晶约由5～6层石墨平面组成,高强高模（MJ系列）碳纤维的微晶约由10～20层石墨平面组成;晶区取向度是影响碳纤维模量的主要因素,影响碳纤维强度的主要因素随石墨化程度的不同有所改变。     

UHMWPE冻胶纤维超倍拉伸性能研究

超倍拉伸是制备高强高模聚乙烯纤维的有效途径。研究了萃取、干燥工艺及拉伸速度、浸度等对超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维拉伸性能的影响。结果表明：聚乙烯冻股纤维最大拉伸倍数随萃取除油率的增加而增加；纤维萃取后干燥时有一最佳干燥温度，为25℃左右；随冻胶纤维萃取干燥收缩率的增大，纤维结晶度增加，拉伸性能变差；聚乙烯纤维的拉伸速度不能太高，拉伸温度存在一最佳范围。     

通用型石油基沥青碳纤维的研制

碳纤维由于具有比重小、比强度高、比模量高、耐腐蚀、高温强度高等特点,已成为最有前途的一种增强纤维。用廉价石油渣制备沥青基碳纤维更具有吸引力。 在试验室及中间实验装置上已成功地制得了通用型石油沥青基长纤维及短纤维。本文介绍了由石油渣油经调制处理、纺丝、不熔化及碳化处理制得碳纤维的过程。所得碳纤维抗拉强度为686.5MPa。     

碳纤维增强有机－无机高分子烧结合金型新材料研究──（Ⅰ）不同有机高分子材料对烧结合金亚微形态及性能的影响

将α－ＳｉＣ超细粉、有机高分子材料和短碳纤维复合成型．在高纯包气保护下进行高温烧结，首次获得了具有高强高模及高温耐磨性能的碳纤维增强ＳｉＣ／Ｃ共烧结合金．该新型材料具有很高的开发应用价值．还研究讨论了不同有机高分子材料对烧结合金亚微形态及性能的影响规律．     

由碳纤维看新材料对新技术的引导

1碳纤维的结构与性能 碳纤维是指碳质量分数在90％～95％之间的无机高分子纤维,是一种新型非金属材料,具有耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、强度高、纤维密度低等特点。碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷、混凝土等基体复合,构成复合材料,用作航空航天、汽车、体育器械、纺织、化丁机械及医学等领域的结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料的比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在强度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,以及在要求化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。     

高强高模聚乙烯醇纤维的研制(简报)

本文为采用冻胶纺丝方法制取高强高模聚乙烯醇纤维的初步研究结果。聚合体的分子量(■_w)分别为7.5×10~4和10.1×10~4,制得纤维的强度高达115.7cN/tex,模量为1510cN/tex。文中简要地讨论了纺丝工艺、冻胶纤维的结构、冻胶纤维的拉伸及纤维的力学性能。     

高强高模聚乙烯醇纤维的研制

本文报道了不同溶剂条件下PVA的溶解工艺及不同纺丝条件对纤维性能的影响,模索出采用普通分子量的PVA加硼酸用水溶解进行干湿法或湿法纺丝,然后经过多道湿热和干热拉伸制取高强高模量维纶纤维的一种新的工艺条件,所得纤维的强度可达11.35cN/dtex初始模量达363.44cN/dtex,从而能满足其作为产业用途的性能要求。     

热风干燥技术在高强高模PVA纤维生产过程中的应用研究

本文研究了采用循环热风的加热方式,用燃气作为加热热源,以热风进行循环利用的PVA纤维干燥技术。利用该技术所生产的高强高模PVA纤维,其平均强度≥13CN/dtex、模量320CN/dtex,且获得的纤维产品外观显银白色,分散性一级品率可稳定控制在90%以上。     

复合材料压力容器及其相关问题研究

纤维缠绕增强复合材料（Fiber Wound Reinforced Plastics,FWRP）压力容器是由高强度连续纤维经聚合物基树脂浸渍后在一定形状的芯模（或内衬）上缠绕固化而成。由于其具有比强度高、比模量大、可实现等强度设计、抗疲劳性能好、耐腐蚀等优异性能以及便于大尺寸整体成型的特点。从上世纪七十年代起,为了最大限度地减轻压力容器重量,科技人员研发了由内衬与外缠绕复合材料增强层的复合压力容器技术。这种采用这种轻质高强的新型复合材料来研制抗爆容器已在众多领域中逐步取代金属压力容器,在国防高科技与民用领域得到了广泛应用。     

浅谈碳纤维片材加固修补技术的应用

碳纤维具有轻质高强、耐久性好、施工简便且不影响结构等特点. 碳纤维片材加固修补钢筋混凝土结构是近些年发展起来的一种结构修补新技术,本文通过一个碳纤维片材加固工程为例,介绍碳纤维片材的材料特点、主要性能、施工工艺及质量检验情况.     

纤维增强复合材料在电网中的应用

 纤维增强复合材料具有轻质、高强、耐蚀、绝缘、环保等性能,在电力行业输配电网络中已有广泛应用。综述了纤维增强复合材料在电网中的应用,主要包括复合绝缘子、复合材料杆塔、复合材料电力金具、碳纤维复合材料芯导线及复合材料电力安全工器具等。分析表明,纤维增强复合材料性能优良,能够满足现行环保节能新要求,未来具有巨大发展潜力。     

“超高强高模聚乙烯纤维研制”小试通过鉴定

由我校化纤研究所高强高模聚乙烯(PE)纤维课题组承担的石化总公司项目“超高强高模聚乙烯纤维研制”已于1991年12月8日通过技术鉴定。高强高模 PE 纤维是近年来发展起来的一种高性能纤维。它是采用新的纺丝方法——凝胶纺丝法制成的。它在国防工业和民用工业方面有着广泛的应用前景.石化总公司早在1985年就支持我校立题开展高强高模 PE 纤维的研究工作。1989年在课题组完成第一份合同后,该公司又正式下达小试项目,二年来 PE 课题组同志共同努力,根据小试合同要求进行了4个方面的研究工作,取得了以     

紫外辐照表面接枝纤维的表征

本文通过电子能谱法,全反射红外光谱法、纤维染色性能和吸湿性能的测定,纤维与环氧树脂粘结后拔出力的测试等表征了经紫外辐照表面接枝的高强高模聚乙烯纤维和高强聚酯纤维的表面接枝程度,这些实验结果同时也肯定了紫外辐照接枝纤维的表面性能得到了很好的改善。     

高科技纤维概论

本书主要介绍近30年来新发展起的采用高技术新工艺研制生产的以芳香族纤维、碳纤维为代表的高强、高模耐高温的高性能纤维(High Performance Fibers)[也有人称为超级纤维(Super Fibers)],在仿真仿生技术的基础上开发的超真纤维、高感性纤维和具有特殊功能(如抗静电、膜分离、医疗保健、光、电、热等功能)的纤维(Function Fibers).书中叙述了这些纤维的制造工艺技术、结构与性能、大分子高次构造的基础理论、纤维的应用领域和高科技纤维的发展新趋热.