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POSS-环氧-碳纤维复合材料
该项目设计一项基于POSS-环氧-碳纤维复合材料的生产技术,并将碳纤维/POSS/环氧树脂复合材料应用在轻质运动器械的制造上,以求研发出处于领先地位的具有真正意义的纳米-碳纤维/环氧树脂复合材料轻质运动器械,包括网球拍、羽球拍、自行车、弓箭等。该复合材料同时具有高硬度,高模量,高抗冲击性,耐磨损疲劳老化,良好吸震性的POSS-环氧-碳纤维复合材料。
厦门大学 2021-01-12
碳纤维及其复合材料性能评价技术
先进复合材料,尤其是碳纤维增强树脂基复合材料具有质轻高强、抗疲劳、耐腐蚀、制造工艺灵活、可设计性强、易于实现结构/功能一体化等优异特点,在轻质化、小型化、多功能等方面发挥着越来越重要的作用,在航空航天、工业、绿色能源、文体休闲用品等领域的应用规模呈明显递增趋势。然而,碳纤维复合材料如何应用、其应用能否获得显著效益,对其性能进行全面、科学的测试评价至关重要。另一方面,我国是碳纤维的研发和生产大国,已建和在建的碳纤维产能已达到世界碳纤维总产能的水平,但是其碳纤维性能水平和下游产品的开发明显落后于国外,其中碳纤维及其复合材料性能评价技术的落后是阻碍我国碳纤维应用和发展的重要原因。在国家重大研究项目支持下,北航先进复合材料研究团队建立了一整套碳纤维及其复合材料性能评价系统,可实现纤维、树脂、界面、复合材料等从微观到宏观性能的测试分析与评价,包括物理化学特性测试、微结构分析、工艺特性分析、力学性能测试等,该系统已用于航空航天飞行器、大型风电叶片、新能源汽车等领域,为碳纤维复合材料在相关产品上应用效益的评价、新材料体系的应用和开发提供了重要依据。
北京航空航天大学 2021-04-13
高性能PBO纤维复合材料的制备
内容介绍: PB0 (聚对苯撑苯并二噁哩)纤维正被广泛应用于国防、航空航天、 星球探测等领域。由于PBO聚合物分子规则有序的取向结构使得纤维表面 非常光滑,聚合物分子链之间缺少横向连接,且分子链上的极性杂原子 绝大部分包裹在纤维内部,纤维表面极性也很小。纤维表面光滑且活性 低,不易与树脂浸润,致使纤维与树脂基体结合的界面性能差,界面剪 切强度低。差的界面粘结不能较好地进行力的传递从而影响复合材料综 合性
西北工业大学 2021-04-14
3D编织纤维/树脂复合材料
天津大学突破传统理论的束缚,首次提出了将航空航天领域应用的3D复合材料应用于生物医学骨科领域的理论构想,并就复合材料在生物医学领域应用的基础理论问题进行了研究。研制了三维编织碳纤维/环氧树脂复合材料骨折外固定架,并在临床应用中取得了良好的效果。 三维编织纤维/树脂复合材料不仅提供了足够的强度和刚度(强度600-1300MPa,模量10-90 GPa),不产生应力遮挡,与传统不锈钢骨折外固定架相比,还具有质量轻、在X光片上无遮挡等突出优点。 三维编织碳纤维/环氧树脂复合材料骨折外固定架及临床应用 不锈钢与 3D复合材料固定物X光片的比较
天津大学 2023-05-12
渗透汽化分离超薄复合中空纤维膜
本成果研制的超薄复合膜由多孔的中空纤维基膜和致密的超薄选择层组成,通过采用一系列亲水基团(有机磷酸、羧酸、磺酸)、改性环糊精以及其金属络合物对选择层进行表面修饰,调控选择层表面的亲水性与交联程度,极大提升了该薄膜复合膜渗透汽化脱水的分离性能。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 渗透汽化分离是一种新型膜分离技术,其利用致密高聚物膜对液体混合物中组分的溶解扩散性能的不同实现组分分离的一种膜过程,其突出的优点事能够以低的能耗实现蒸馏、萃取、吸收等传统方法难以完成的分离任务。本成果研制的超薄复合膜由多孔的中空纤维基膜和致密的超薄选择层组成,通过采用一系列亲水基团(有机磷酸、羧酸、磺酸)、改性环糊精以及其金属络合物对选择层进行表面修饰,调控选择层表面的亲水性与交联程度,极大提升了该薄膜复合膜渗透汽化脱水的分离性能。本成果对薄膜复合膜选择层进行表面修饰的操作简易可行,明显优于目前市场上的大部分同类膜。
华中科技大学 2022-07-27
纤维毡增强热塑性复合片材(GMT)
轻质高强GMT片材,主要用于汽车,已经应用于保险杠横梁,座椅骨架,前端,电池托架等40多种零部件。通过结构优化设计,可部分取代金属材料,较原金属件减重30%~80%,而且节省模具费用,并有利于多种零件组合,形成模块化生产方式,适应汽车轻量化,节能、环保的主要发展方向。 华东理工大学聚合物加工研究室突破界面、浸渍、连续化三大关键技术,于2004年建成了我国第一套熔融浸渍法GMT工业装置(与双良集团合作)的基础上,成功开发了一种制备片材的新工艺——预混粉体浸渍法。该方法已获得中国国家专利以及国际专利,具有完全自主知识产权,是一种极具潜力的生产技术。运用此种方法,不仅可以制得GMT材料,而且可以得到轻质热塑性片材等其它种类的复合材料。在对GMT材料制备、性能等进行了全面研究基础上,着重研究了GMT的模压成型工艺,掌握了GMT制品开发的成套技术,与企业合作,开发了一系列的汽车零部件制品。
华东理工大学 2021-04-13
长纤维增强热塑性复合材料(LFT)
LFT已在汽车的防撞内杆、前端框架、仪表盘骨架、车门中间承载板、电瓶箱、座椅骨架板、备胎仓以及车底部护板等结构件和半结构件上得到了广泛应用。华东理工大学聚合物加工研究室解决了LFT生产的技术难点,自主研发了150吨/年在线混合LFT中试生产线,开发的LFT-PP-30已经应用于发动机防护罩。 技术关键:纤维束的充分分散和纤维长度的有效保留相结合。 纤维的单丝分散率:≥85%; 纤维长度:≥5mm; 纤维含量:20-40%wt。 特点:生产工艺流程短,生产设备相对简单,投资节约; 能量利用合理,能耗低; 以通用工业原料进行生产; 所有原材料立足国内,便于组织生产; 材料流动性好,易于加工复杂、薄壁制品; 对于压机和模具要求低。
华东理工大学 2021-04-13
一种重组抗菌黏附纤维蛋白及其制备方法和应用
本发明提供了一种重组抗菌黏附纤维蛋白及其制备方法和应用。本发明根据芽孢杆菌密码子偏好性优化合成重组抗菌黏附纤维蛋白的基因,采用多片段重组方法实现抗菌黏附消炎纤维蛋白的功效;本发明生产的重组抗菌黏附纤维蛋白可广泛应用于医疗领域的创伤敷料、手术止血材料、组织工程材料、医疗器械涂层,医美领域的皮肤修复产品、注射填充材料,生物材料领域的细胞培养基、抗菌涂层,以及慢性炎症治疗、药物载体等。本发明所述的重组抗菌黏附纤维蛋白具有可高效生产、低成本、产品纯度高、生物活性好等优点,满足了医疗、医美、生物材料等领域对抗菌消炎功能材料的迫切需求,具有广阔的应用前景和市场价值。
南京工业大学 2021-01-12
高功能涤纶蛋白复合面料和粘胶纤维蛋白复合面料
涤纶织物虽具有良好的挺阔性、褶皱弹性,但不亲水,对人体皮肤不友好,没有保健功能。粘胶纤维织 物具有 良好的吸湿、抗静电,但对皮肤没有保健功能。 开发的全新改性接枝技术,可以在涤纶纤维和涤纶织物表面接枝各种动植物蛋白,如蚕丝蛋白、牛奶蛋 白、大都蛋白、花生蛋白、蚕蛹蛋白等等。从而制备各种高功能涤纶蛋白复合面料。 改性接枝的涤紛蛋白复合面料,蛋白质都分布在涤纶纤维表面上,在服用时,与人体皮肤相接触的全是 各种动植物蛋白,对人体皮肤具有良好的保健作用。同时,织物的吸湿性、抗静电性都得到很好的改善;褶 皱弹性、挺阔性保持良好。 高功能涤纶复合蛋白面料,适宜制备高档涤纶面料,具有很高的附加值,生产工艺流程较短、成本较 低,无需投资购买新设备。该技术也同样适用于粘胶蛋白复合面料。粘胶蛋白复合面料对人体皮肤具有良好的保健作用
西南大学 2021-04-13
海洋中应用的碳纤维复合材料技术
碳纤维复合材料是由碳纤维与树脂、金属、陶瓷等基体复合制成的纤维增强材料,因其具有重量轻,强度高,耐高低温等优良特点,近年来广泛应用于航空航天、体育休闲、高铁汽车、土木建筑等领域。碳纤维复合材料在质轻高强的同时,还具有优良的耐疲劳性、耐腐蚀性以及比强度高导致的优良施工性能等,使得它在对于材料性能有着特殊要求的海洋领域的应用前景同样不可小觑。近年来,北京化工大学碳纤维复合材料在船舶制造、海上能源开发、海洋工程修复等领域不断探索新技术。 在船舶上的应用 相比于传统的造船材料,碳纤维复合材料具有天然的优势。首先,碳纤维复合材料具有良好的机械性能。用其制造船体,具有质轻低油耗的特性,而且建造工艺相对简单、周期短、成型方便,因此施工和维护费用远低于钢制船舶。同时由于碳纤维与树脂基体的界面能有效的阻止裂纹扩展,故材料具有良好的耐疲劳性能;此外,由于碳纤维表面的化学惰性,船体具有水生物难以附生,耐腐蚀的特性,这也是船舶建造选材非常重要的因素之一。 碳纤维复合材料具有良好的声、磁、电性能:透波、透声性好,无磁性,因此可以用于提高军舰的隐身性能。在舰船的上层建筑中使用复合材料不仅可以减轻船体的重量,而且通过在夹层中嵌入有滤波功能的频率选择层,就可以在预定的频率下发射和接受电磁波,从而屏蔽敌方的雷达电磁波。各种天线和有关设备都统一组合装备在该结构内,不易被腐蚀,更有利于设备的保养。研制出类似的封闭综合传感器桅杆,这种桅杆是由纳米技术制造的玻璃纤维与碳纤维复合后作为增强体而制成。它可以让各种雷达波束和通信信号相互之间不受干扰地通过,并且损耗极低。碳纤维复合材料还可应用在舰船的其他方面。例如,在推进系统上可用作螺旋桨[和推进轴系,减轻船体的振动效应和噪声,多用于侦察舰和快速巡航舰。在机械和装备上可用作方向舵,某些特殊的机械装置和管道系统等。此外,高强度的碳纤维绳索在海军军舰的缆绳和其他军用物品上也有较为广泛的应用。 民用游艇大型游艇一般为私人所有,价格昂贵,要求质量轻,强度高,耐用性好。碳纤维复合材料可以应用于游艇的仪器表盘和天线,方向舵以及甲板、船舱、船舱壁等增强结构中。传统的复合材料游艇主要由玻璃钢制成,但是由于刚度不足,满足刚度设计要求后往往船体过重,而且玻璃纤维是致癌物质,国外逐步禁用。如今的复合材料游艇中碳纤维复合材料的使用比例大大增加,有的甚至全部采用碳纤维复合材料。例如超级游艇“巴拿马”号双桅船,船身和甲板采用了以碳纤维/环氧树脂为蒙皮。乙烯酯树脂夹层复合材料,pvc泡沫和碳纤维复合材料,桅杆吊杆均是定制的碳纤维复合材料,只有部分的船身使用了玻璃钢。空载重量仅有45t。速度快,油耗低,性能卓越。 在海洋能源开发上的应用 海底油气田近年来,碳纤维复合材料在海洋油气开发领域的应用越来越广泛。海洋环境下的腐蚀,高压,水底暗流流动带来的强剪切作用对材料的耐腐蚀性,强度和疲劳性能提出了严格的要求。碳纤维复合材料在海洋油田开发中有着明显的质轻、耐久、抗蚀方面的优势:一个1500m水深的钻井平台,其钢制系缆的质量就达6500t左右,而碳纤维复合材料密度是普通钢材的1/4,若使用碳纤维复合材料取代部分钢材将显著减少钻井平台的载重负荷,节省平台的建造成本;抽油杆的往复运动,由于管外海水压力与管内压力不平衡极易引发材料的疲劳断裂,而用碳纤维复合材料即可解决这一问题;由于海水环境耐腐蚀,其在海水中使用寿命比钢材要长,且使用深度更深。碳纤维复合材料可以用作油田钻井平台中的生产井管、抽油杆、储藏槽、海底输油管、甲板等部件。制造工艺分为拉挤成型工艺和湿法缠绕工艺。拉挤成型法一般用在普通管材和连接管上。缠绕法一般用作储槽和压力容器的表面,也可用在各向异性的柔性管道之中,其中碳纤维复合材料以特定的角度缠绕排列在铠装层之中。碳纤维复合材料的连续抽油杆是一种类似胶片的带状结构,柔韧性很好。使用碳纤维抽油杆能明显提高出油量,减少电机的载荷,相比之下更节能。而且碳纤维复合材料抽油杆比钢制抽油杆更耐疲劳,抗腐蚀性能更好,更适合应用在海底油田的开发中。 海上风电资源丰富,是未来发展的重要领域,也是风电技术最先进、要求最高的领域。我国海岸线约1800km,岛屿6000多个,东南沿海及岛屿地区风力资源丰富且易于开发。近年来大力促进海上风电能源的开发已经得到了有关部门的支持。风力发电叶片90%以上重量由复合材料组成。海上风力大,发电功率大,势必要求更大的叶片和更优良的比强度和耐久度。显然,碳纤维复合材料能够满足开发大型化、轻量化、高性能、低成本的发电叶片的要求,和玻璃纤维复合材料相比更适合应用于海洋领域。碳纤维复合材料在海洋风力发电中具有显著的优势。碳纤维复合材料叶片质量低,刚度大,模量是玻璃纤维制品的3~8倍;海洋环境下湿度大,气候多变,且风机24h工作。叶片耐疲劳性较好,能较好的抵御恶劣的天气;改善了叶片的空气动力学性能,减少对塔和轮轴的负载,从而使风机的输出功率更平滑更均衡,提高能量效率;利用碳纤维的导电性能,通过特殊的结构设计,可有效地避免雷击对叶片造成的损伤;降低风力机叶片的制造和运输成本;具有振动阻尼特性等。 碳纤维复合材料用于海洋工程建筑,主要利用其轻质高强耐腐的特性,以筋索材及结构件的形式,替代传统钢筋建材,解决海水侵蚀钢筋、运输路途遥远运输成本高的问题。已应用于海上岛礁建筑、码头、浮动平台、灯塔塔架等。
北京化工大学 2021-02-01
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