碳纤维复合材料

摘要： 为了体现“科技冬奥”理念,北京冬奥会在赛事运动装备方面投入了许多科研力量。其中,在冰雪运动装备方面,研制了国内首台双人碳纤维雪车样机,突破了雪车外形结构一体化设计、高抗冲复合材料、高质量整体成型制造以及个性化定制等多项关键技术,解决了雪车低风阻、高可靠等技术难题,实现了国产雪车装备“从0到1”的突破。国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项--冬季项目碳纤维复合材料高性能器材关键技术项目负责人杨小平,介绍了国产高性能雪车的研发之路。

摘要： 近日,中国石化上海石化股份公司完成了“基于PDCPD(聚双环戊二烯)基碳纤维复合材料的开发”课题的研究,并通过该公司评审,形成具有自主知识产权的PDCPD基碳纤维复合材料制备关键技术。所开发的改性PDCPD基碳纤维复合材料拉伸强度和冲击后压缩强度比未改性的分别提升73%和30%。

摘要： 为提高复合材料双钉胶螺混合连接接头的承载能力,本文结合实验和有限元方法,利用ABAQUS建立了有限元模型并验证了其可行性,基于代理模型和遗传算法,对碳纤维复合材料板与钛合金板双钉混合连接结构的板宽、端距和孔距等参数开展了多参数优化设计。结果表明:二次多项式代理模型的预测结果精度最高;与优化前试验得到的常规混合连接接头的载荷性能相比,优化后的结构承载能力提升了44.35%。

摘要： 简述了全球新冠状病毒疫情、国际形势和人类应对气候变化等对国内外碳纤维及复合材料产业的影响。由于我国的应对措施得力,反而促进了我国碳纤维产业的快速发展并扭亏为盈。本文同时介绍了国内外聚丙烯腈原丝、碳纤维及其复合材料的技术创新和应用新进展。

摘要： 在汽车轻量化背景下,对金属油底壳进行碳纤维复合材料轻量化设计。首先从轻量化程度、设计性和安全性三个方面出发确定油底壳构件碳纤维复合材料化的可行性;其次,通过Catia软件对原金属油底壳进行结构简化处理,根据复合材料结构设计的规范,去除相关后期机加工结构。通过等刚度替换原理初步确定碳纤维复合材料油底壳的总体厚度为3 mm。依据结构优化、工艺设计和铺层结构等方面的设计规范,利用Fibersim软件进行油底壳结构的铺层设计,探讨盒类复杂件的铺层裁剪方案。分别对碳纤维复合材料油底壳结构的0°,90°,–45°和45°的铺层进行铺覆可行性分析,对不满足铺覆可行性的铺层分别使用剪口和分块方案并评估,最终依据不合格率和完整度两项指标确定剪口方案为最佳方案。

摘要： 根据碳纤维复合材料电气特性,结合地铁列车的运营工况,分析碳纤维地铁车体保护和EMC接地特点。针对碳纤维复合材料车体的接地需求,提出并设计车体接地网方案和拓扑结构,通过仿真分析,给出接地网在车-轨道-地耦合状态下的杂散电流分布规律以及直流侧短路工况下的暂态响应特性。

摘要： 一、我国复合材料的发展现状随着科技进步和贸易争端,作为复合材料最大生产国的国家,我国加大了对复合材料的深入研究力度,由于其技术密集性高、研发投入高、产品附加值高、应用范围广等特点,已成为衡量一个国家国力与科技发展水平的重要指标。复合材料以优异的耐腐蚀性、高强度与抗冲击性,在航空航天、建筑、防腐、管道、水处理等领域得到了广泛应用。近年来,复合材料的应用领域更加广阔,在汽车、新能源、桥梁建筑等行业大显身手。从全球范围来看,目前全球复合材料主要为玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料。

摘要： 北京2022年冬奥会和冬残奥会火炬不仅拥有“高颜值”,也蕴含着不少“黑科技”在北京2022年冬奥会和冬残奥会的火炬传递活动中,旋转上升如丝带飘舞般的火炬“飞扬”赚足眼球。火炬“身上”的红色和金色线条随转动而上下贯通,象征着激情的冰雪赛道,也代表着永恒的火种光明向上,传递着人类生生不息,向往和平、追求卓越的期望和奥林匹克运动的力量。火炬“飞扬”不仅拥有“高颜值”,其内在也蕴含着不少“黑科技”。作为全球首次以碳纤维复合材料制作的奥运火炬,“飞扬”不仅重量较铝合金外壳轻20%以上,而且在严寒的天气下手握也不会觉得冰凉。

摘要： 利用纳秒紫外激光通过自上而下变焦点同心圆填充式扫描方法,可实现碳纤维复合材料(CFRP)通孔切割。在通过热烧蚀与光化学断裂激光去除材料过程中,一定脉冲重叠热积累以及沿碳纤维轴向显著热传导,致使切割边缘存在热影响区,严重影响材料力学性能。围绕提高切割质量,降低热影响区(HAZ),本文提出一种交错扫描方法,并设计正交实验,分别采用顺序扫描和交错扫描模式切割CFRP。结果表明,交错扫描通过降低相邻轨迹热累积效应可显著降低热影响区,平均达20.13%,在参数组合60kHz,1250mm/s,0.06mm下降低幅度最大(28.37%)。同时可有效降低材料激光切割表面微观缺陷,包括裂纹、树脂基体损伤以及基体与碳纤维脱粘等缺陷。因此,交错扫描方法是显著提高激光切割CFRP表面质量的有效手段。

摘要： 威海金贝壳新材料有限公司(以下简称威海金贝壳)是由国内多名行业知名专家成立的股份制公司,依托威海碳纤维产业园的研发和创新平台,是一家专业研发生产碳纤维复合板材、玻璃纤维复合板材、棉纤维复合板材、碳纤维复合材料、合金陶瓷等刀片及刀体、刀具等相关设备的公司,产品主要应用于造纸行业、钢铁行业、电子行业等。

摘要： 碳纤维复合材料具有高比刚度、低热膨胀系数、质轻等优点,是下一代大口径超轻量化空间遥感相机反射镜制造技术途径之一,针对于应用目标为可见光波段的碳纤维反射镜技术,需要克服碳纤维复合材料自身的各向异性的缺陷.通过对碳纤维反射镜复制工艺分析及加工等工艺的摸索改进,研究了在制稳定性镜坯制造的前提下高精度面型复制和后期的面型修正等各项关键技术,建立起了自主知识产权的超轻量化CFRP反射镜研制工艺路线.

摘要： 为研究碳纤维复合材料在汽车车轮结构上的应用,本文以碳纤维复合材料的“材料一结构”一体化设计为出发点,以某方程式赛车三片式车轮的轮辋结构为研究对象,借助于OptiStruct强大的复合材料综合优化方法,完成了对参考轮辋结构的碳纤维复合材料的铺层区域、铺层厚度以及铺层顺序优化.优化后,车轮结构的质量由初始的2.74Kg降低到2.23Kg,降低了18.6％,车轮的动静态相应性能都有所提升.

摘要： 通过对三种不同成型工艺成型的碳纤维复合材料的对比分析发现:拉挤碳纤维板材具有最高的力学强度和模量;拉挤碳纤维板材的现场施工也明显优于其他两种成型方式，但工艺过程需要摸索验证.材料的成本对比上也是拉挤碳纤维板材最具有市场竞争力.

摘要： 本文对碳纤维冷却风扇的技术特点进行了详细阐述.碳纤维冷却风扇采用设计、建模、优化三维一体的设计方法和先进的夹心结构模具工艺制造.经过试验验证和运用考核,碳纤维冷却风扇各项技术指标明显优于传统铸铝冷却风扇.采用碳纤维复合材料能够生产出外形高度契合理论设计的风扇叶型,有效改善机车冷却风扇的气动性能,减少轮轴负载,降低功率消耗和气动噪声.

摘要： 本文研究在满足频率、刚度约束的要求下,通过拓扑优化,材料替换,尺寸、角度的联合优化,实现车辆发动机罩的轻量化设计.首先,建立钢制发动机罩的有限元模型,设置七种静态特性分析工况和一阶自由模态动态特性分析工况,对发动机罩结构进行性能分析.其次,构建以加权柔度最小为优化目标,以各工况位移和一阶自由模态为约束,以单元密度为设计变量的拓扑优化模型.根据拓扑优化结果及复合材料铺层原则设计了碳纤维复合材料(CFRP)发动机罩.构建以质量最小为优化目标,以各工况位移及一阶自由模态为约束,以每层厚度和角度为设计变量的尺寸、角度联合优化模型.将优化后的CFRP发动机罩性能分析结果与钢制的进行比较,发现其取得了良好的轻量化效果:碳纤维复合材料发动机罩降重7.2kg,减重36％.

摘要： 汽车轻量化是未来汽车技术发展的必然方向,而碳纤维复合材料凭借其他材料不可比拟的密度、比强度、比模量等全方位力学性能,在汽车领域的应用潜力巨大.本文全面对比了碳纤维复合材料与其他车用轻量化材料的力学性能、应用特征、应用效果,阐述了车用碳纤维的优劣势,对碳纤维复合材料产业链及全球碳纤维产业发展现状及趋势进行了梳理和分析,并针对中国车用碳纤维产业发展面临的问题,提出了具体的措施建议.

摘要： 本文主要论述了碳纤维复合材料在国内汽车轻量化应用方面的问题.介绍了国内外的一些范例,分析了目前应用遇到的一些难点,如专业人才缺乏、原材料提供存在缺口、整车工装设计配套跟不上等,进而提出了建立专业技术联盟攻关、及时了解国外最新研发方向和创新成果、以配套化和降低生产成本为重点等对策.

摘要： 为进一步提升弓网受流性能,提高供电装备技术水平和服役性能,探索研制轻量化碳纤维复合材料定位器.依据高铁接触网定位器运行工况制订了研制碳纤维定位器应遵循的技术原则,并设计了定位器的结构形式、与其他零部件的连接方式以及所用材料,进一步确定了碳纤维定位器的加工工艺,并对碳纤维复合材料定位器进行了有限元模拟验证和试验验证,其验证结果满足规范规定和使用要求.

摘要： 在光照过程中，可以利用温度控制生成的次级氧描离子中间体的稳定性，而利用温度控制聚合反应进程，赋予阳离子光聚合的可控性。可控阳离子光聚合可用于制备厚层黑色体系和碳纤维复合材料。利用电化学聚合的方法，实现了无溶剂，无电解液的阳离子聚合用于碳纤维表面改性。改性后的碳纤维表面不仅具有高分子层，且含有大量未反应的环氧等官能团，极大地改善碳纤维复合材料的界面相容性，使得碳纤维复合材料的力学机械等性能大幅提高。利用电聚合表面改性方法可以制备彩色碳纤维;电聚合改性碳纤维可以实现连续反应。

摘要： 本文提出了一种新的面向平流层飞艇的碳纤维(T700/TDE86)缠绕复合材料圆管预埋含纵横凹槽钛合金连接技术:该技术可实现轻量化重载吊舱在平流层飞艇上的实际工程应用.该连接技术比传统胶接粘接连接承载能力提高了约7倍,且应用该连接技术的重载吊舱结构比已有金属吊舱结构减重超过35%,复合材料圆管结构件的最大拉伸破坏载荷超过105kN,试验结果表明新型连接结构具有优异的力学性能.该连接技术综合了机械连接,胶接连接和预埋连接的优势,有效地将面内失效应力转化为法向挤压失效应力,这大大提高了结构的承载强度.试验研究发现,碳纤维管的主要失效模式是纤维撕裂损伤,纵横凹槽外表面的失效主要是内聚力失效.有限元模拟渐渐损伤过程与试验结果吻合较好.应力分析表明,胶层失效不是导致结构失去承载能力的主导因素,结构强度主要受±30°层的拉伸强度和90°层间的层间剪切强度的影响.纵横凹槽中周向勒紧的90°纱线对于复合材料圆管的承载能力非常关键.

摘要： 本发明提供一种涂上浆剂碳纤维，其是在碳纤维上涂布有上浆剂而形成的，所述碳纤维中，氧相对于全部元素而言的组成比为4％以上的层以10nm以上的厚度存在于碳纤维表面，所述上浆剂中，相对于上浆剂总量而言，包含总计80质量％以上的(A)～(C)，其中，在丙酮溶剂中对涂上浆剂碳纤维实施3次10分钟的超声波处理时，相对于100质量份的涂上浆剂碳纤维，残存的上浆剂为0.1质量份以上、0.25质量份以下。(A)选自由聚酰亚胺、聚醚酰亚胺及聚砜组成的组中的至少1种，(B)在1分子内具有末端不饱和基团和极性基团的化合物，(C)环氧当量为250g/eq以下、且在1分子内具有2个以上环氧基的聚醚型脂肪族环氧化合物及/或多元醇型脂肪族环氧化合物。

摘要： 碳纤维增强树脂复合材料用的碳纤维复合原材料(10)具备由连续碳纤维(12)形成的碳纤维原材料(14)、和形成于连续碳纤维(12)的表面的碳纳米壁(16)。

摘要： 本发明提供一种涂上浆剂碳纤维，其是在碳纤维上涂布有上浆剂而形成的，所述碳纤维中，氧相对于全部元素而言的组成比为4％以上的层以10nm以上的厚度存在于碳纤维表面，所述上浆剂中，相对于上浆剂总量而言，包含总计80质量％以上的(A)～(C)，其中，在丙酮溶剂中对涂上浆剂碳纤维实施3次10分钟的超声波处理时，相对于100质量份的涂上浆剂碳纤维，残存的上浆剂为0.1质量份以上、0.25质量份以下。(A)选自由聚酰亚胺、聚醚酰亚胺及聚砜组成的组中的至少1种，(B)在1分子内具有末端不饱和基团和极性基团的化合物，(C)环氧当量为250g/eq以下、且在1分子内具有2个以上环氧基的聚醚型脂肪族环氧化合物及/或多元醇型脂肪族环氧化合物。

摘要： 本发明提供一种树脂组合物及使用该树脂组合物得到的碳纤维强化复合材料的前体、以及由该前体得到的碳纤维强化复合材料、以及碳纤维强化碳材料，所述树脂组合物可以获得在保持酚醛树脂所具有的高阻燃性及耐热性的同时还具有优异的机械特性的碳纤维强化复合材料。本发明使用含有甲阶型酚醛树脂、酚醛清漆型酚醛树脂和醇类作为必要成分而成的树脂组合物，所述醇类包含选自由甲醇、乙醇及正丙醇组成的组中的至少1种。

摘要： 本发明的课题在于提供碳纤维增强复合材料，其具有高频带的电磁波屏蔽性，同时能够透过低频带的电磁波。本发明为碳纤维增强复合材料,其利用KEC法测定的磁场屏蔽效果的、在300kHz条件下的值SEM300K(dB)与在1GHz条件下的值SEM1G(dB)之比SEM300K/SEM1G为0.50以下。

摘要： 碳纤维增强树脂复合材料用的碳纤维复合原材料(10)具备由连续碳纤维(12)形成的碳纤维原材料(14)、和形成于连续碳纤维(12)的表面的碳纳米壁(16)。

摘要： 本发明的碳纳米纤维的制造方法具有对利用气相沉积法制备的未处理碳纳米纤维进行粉碎处理的工序。上述粉碎处理工序使上述粉碎处理后的碳纳米纤维的振实密度成为上述粉碎处理前的振实密度的1.5倍～10倍。本发明的碳纤维复合材料的制造方法具有将碳纳米纤维(40)混合在弹性体(30)中，并利用剪切力将其均匀地分散在该弹性体(30)中，进而得到碳纤维复合材料的工序。

摘要： 本发明的碳纤维复合材料(50)的制备方法包括第一步骤和第二步骤。第一步骤对利用气相生长法制备的第一碳纳米纤维进行氧化处理从而获得表面被氧化了的第二碳纳米纤维(40)。第二步骤将所述第二碳纳米纤维(40)混合于弹性体(30)中，并利用剪切力均匀地分散于该弹性体(30)中，从而获得碳纤维复合材料(50)。在第一步骤中获得的第二碳纳米纤维(40)的利用X射线光电子光谱法(XPS)测定的表面氧浓度为2.6atm％～4.6atm％。

摘要： 本发明提供一种强度及弹性高的含有再生碳纤维的碳纤维复合材料及其制造方法。通过如下方式而形成分散性良好地调配有50重量％～70重量％的再生碳纤维的、强度及弹性良好的碳纤维复合材料：当沿着在内部具有通路88的螺杆主体37的外周面搬送原料时，通过设置于外周面的障壁部82来限制原料的搬送，通过螺杆主体37来对原料施加剪切力，并且使其自设置于外周面的通路88的入口91向通路88的出口92通过而对原料施加伸长力。

摘要： 本发明的碳纳米纤维的制造方法具有对利用气相沉积法制备的未处理碳纳米纤维进行粉碎处理的工序。上述粉碎处理工序使上述粉碎处理后的碳纳米纤维的振实密度成为上述粉碎处理前的振实密度的1.5倍～10倍。本发明的碳纤维复合材料的制造方法具有将碳纳米纤维(40)混合在弹性体(30)中，并利用剪切力将其均匀地分散在该弹性体(30)中，进而得到碳纤维复合材料的工序。