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采用环氧树脂对4,4-二氰酸酯基二苯基丙烷(BADCy)进行共聚改性,通过DSC分析,确定了固化工艺参数,并与石墨纤维(UHMCF)复合制成单向板,测试了不同后处理温度制得的单向板力学性能,并与现用UHMCF/树脂基复合材料单向板的力学性能进行了比较,测试了UHMCF/改性氰酸酯的空间环境性能:制备了UHMCF/改性氰酸酯结构件,测试其性能,并与现用UHMCF/树脂基复合材料同类结构件的性能进行了比较.结果表明:UHMCF/改性氰酸酯不论是单向板还是结构件的性能均优于现用UHMCF/树脂基复合材料的性能,且满足空间环境对航天器结构材料性能的要求.

关键词: 共聚改性 , 石墨纤维 , 氰酸酯 , 后处理 , 单向层合板 , 结构件 , 力学性能 , 空间环境

臭氧处理对石墨纤维复合材料性能的影响

张明

材料科学与工艺

为改善石墨纤维和氰酸酯树脂间的界面性能,利用臭氧处理技术对石墨纤维进行表面处理,并采用AFM、XPS和IR对处理前后的石墨纤维表面形貌和组成进行了分析,研究了臭氧处理对石墨纤维/氰酸酯复合材料层间剪切强度和弯曲强度的影响.实验结果表明:臭氧处理提高了碳纤维表面活性,从而改善了石墨纤维/氰酸酯复合材料的界面粘结性能,进而改善了复合材料的界面和力学性能.

关键词: 臭氧处理 , 石墨纤维 , 氰酸酯 , 力学性能

石墨纤维的比表面积与孔隙结构的测定与分析

郑明飞 , 张爱清 , 杨天耀 , 李喜明 , 郑清启 , 张晋

功能材料

为了定量地描述和分析石墨纤维的比表面积和孔隙结构,采用低温氮吸附法测定石墨纤维在液氮温度和不同压力条件下的氮气吸附-脱附等温曲线.研究表明石墨纤维属于微孔材料,含有大量的微孔和极少量的介孔；石墨纤维的BET比表面积、总孔体积和平均孔径分别为541.00m2/g、0.2436cm3/g、1.8010nm,其微孔的比表面积、孔体积和孔径分别为535.53m2/g、0.2331cm3/g、0.9896nm;石墨纤维的孔径分布较窄,主要是大量1.4nm左右的微孔和极少量2.0～7.7nm范围的介孔,微孔对比表面积和孔体积的贡献最大.

关键词: 石墨纤维 , 比表面积 , 孔体积 , 孔径分布

热处理方式对石墨纤维性能的影响

刘福杰 , 王浩静 , 范立东

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.06.012

研究了分步热处理对石墨纤维力学性能及微观结构的影响,并采用Raman光谱分析了石墨纤维的皮芯结构程度.结果发现:在相同处理条件下,分步热处理有利于石墨纤维拉伸强度和体密度的提高,而其对弹性模量的影响则较小.分步热处理所得石墨纤维的表面石墨化程度较低,内部石墨化程度较高,其皮芯结构因子较大,说明其均质性更好一些.因此,分步热处理有利于提高石墨纤维的致密性和均质性,从而提高其拉伸强度.

关键词: 石墨纤维 , 分步热处理 , 拉伸强度 , Raman光谱 , 皮芯结构

电子束固化M40J/EB99-1复合材料性能研究

包建文 , 徐松华 , 李晔 , 陈祥宝

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2003.05.005

研究了电子束固化高模量石墨化碳纤维M40J增强EB99-1环氧树脂复合材料的常规力学性能、耐热疲劳性能和热物理性能.结果表明,电子束固化M40J/EB99-1复合材料具有比热固化M40J/5228和M40/4211复合材料优异的综合力学性能和耐热疲劳性能.

关键词: 电子束固化 , 复合材料 , 石墨纤维 , 力学性能

Cf+SiCp/Al复合材料的微观组织与力学性能

武高辉 , 张云鹤 , 康鹏超

稀有金属材料与工程

采用挤压铸造法制备了SiC颗粒混杂增强T700/Al和M40/Al复合材料,研究了材料的微观组织与力学性能.结果表明,复合材料组织致密,纤维分布均匀.铸造态复合材料存在界面反应,透射电镜和XRD分析表明M40/Al的界面反应物尺寸和数量均小于T700/Al,M40Cf与铝具有较好的化学相容性.拉伸试验表明,M40/Al的抗拉强度高于T700/Al,这是由于界面反应物的数量改变了复合材料的断裂机制.

关键词: 碳纤维 , 石墨纤维 , 颗粒混杂 , 铝 , 复合材料

PAN基石墨纤维在H2SO4中阳极氧化插层后电阻的变化及其稳定性

刘洪波 , 张红波

功能材料

通过阳极氧化法将HSO-4插入石墨纤维中,研究了插层前后石墨纤维电阻的变化及其稳定性.结果表明:热处理温度为2400℃的PAN基石墨纤维,在98%的H2SO4中阳极氧化插层后,在溶液中的电阻只有原来的1/9,在空气中放置50天后,电阻仍不到原来的l/2.

关键词: 石墨纤维 , H2SO4 , 层间化合物 , 电阻

石墨纤维表面镀铜工艺及性能研究

曾大海 , 张鹏 , 李卫

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.045

采用化学镀铜方法，以SnCl2为敏化剂、银氨溶液为活化剂及甲醛为还原剂，并利用正交实验方法在石墨纤维表面镀铜，成功制备了铜基复合材料用石墨纤维增强体。研究了石墨纤维表面化学镀铜的最优工艺参数。实验结果表明，通过优化的正交试验参数，可以在石墨纤维表面获得质量良好，厚度均一的铜镀层，其最佳工艺参数为15 g CuSO4?5H2 O、30 g EDTA-2Na、10 mL甲醛、温度60℃；实验得到镀铜反应的最佳 pH 值为12．4；制备过程中，气流搅拌方法的引入使得所获镀层稳定性和均匀性更佳。采用优化后的工艺对镀铜后的纤维进行导电性能测试，结果表明纤维电导率大大提升。

关键词: 石墨纤维 , 化学镀铜 , 气流搅拌 , 复合材料

石墨纤维表面电镀铜工艺研究

庞培东 , 王浩静

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2010.08.004

研究了石墨纤维表面氧化处理,镀液组分对石墨纤维表面电镀铜效果的影响以及控制电压、电镀时间、搅拌等工艺条件对镀铜速率的影响.550℃空气氧化处理石墨纤维10min能够有效去除纤维表面有机胶膜,增加表面粗糙度.在50 g/L CuSO4 · 5H2O,180 g/L H2SO4的镀液中电镀,得到均匀连续的铜镀层,基本消除"结块"现象.恒电压供电方式适合用于石墨纤维表面电镀铜.

关键词: 石墨纤维 , 氧化处理 , 电镀铜