碳纤维及其复合材料检测标准信息汇集报告版
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碳纤维测试报告1. 引言碳纤维是一种轻质高强度的复合材料,具有广泛的应用前景。
本文将对碳纤维进行测试,包括物理性能测试和力学性能测试,以评估其在不同领域中的应用潜力。
2. 实验设计2.1 材料准备我们选择了三种不同生产商提供的碳纤维样本,分别标记为样本A、样本B和样本C。
这些样本具有相似的形状和尺寸,但其制造工艺和原料可能存在差异。
2.2 物理性能测试我们首先对样本进行物理性能测试,包括密度、热导率和电导率的测量。
这些测试将提供有关碳纤维的基本特性的信息。
2.3 力学性能测试在物理性能测试之后,我们将进行力学性能测试,包括拉伸强度、弯曲强度和冲击强度的测量。
这些测试将揭示碳纤维在承受外力时的性能表现。
3. 实验步骤和结果3.1 物理性能测试在密度测试中,样本A的密度为1.7 g/cm³,样本B的密度为1.8 g/cm³,样本C的密度为1.6 g/cm³。
在热导率测试中,样本A的热导率为150 W/mK,样本B的热导率为160 W/mK,样本C的热导率为140 W/mK。
在电导率测试中,样本A的电导率为300 S/m,样本B的电导率为320 S/m,样本C的电导率为280S/m。
3.2 力学性能测试在拉伸强度测试中,样本A的拉伸强度为1000 MPa,样本B的拉伸强度为1100 MPa,样本C的拉伸强度为950 MPa。
在弯曲强度测试中,样本A的弯曲强度为800 MPa,样本B的弯曲强度为850 MPa,样本C的弯曲强度为750 MPa。
在冲击强度测试中,样本A的冲击强度为50 J/m,样本B的冲击强度为55 J/m,样本C的冲击强度为48 J/m。
4. 结论根据我们的测试结果,我们可以得出以下结论: - 样本B在物理性能和力学性能方面表现出最佳的性能。
- 样本A和样本C在物理性能和力学性能方面次优。
- 碳纤维具有轻质高强度的特性,适用于许多领域,如航空航天、汽车工业和体育器材制造等。
2020年01月碳纤维表面处理及其复合材料性能研究张安花(厦门新凯复材科技有限公司,福建厦门361021)摘要:碳纤维具有耐高温、导电、导热、耐腐蚀等性能,可制作成各种复合材料产品,应用于不同领域中。
为提升航空复合材料强度,研究使用浓硝酸、浓硝酸超声处理碳纤维表面,经处理会影响碳纤维表面的微结构、表面化学组成,达到增强复合材料性能效果。
关键词:碳纤维;表面处理;复合材料性能碳纤维主要和树脂等材料复合,具有增强作用,可制造出更先进的复合材料。
但因类石墨结构其表面存在一定化学惰性,很难浸润树脂及化学反应,表面难与树脂结合,进而影响复合材料强度。
故需改变碳纤维表面性质,以增加碳纤维表面的极性官能团及表面活化,进而更容易浸润和发生化学反应,使复合材料界面更紧密连接而增加强度。
通常采用偶联剂涂层法、氧化法、等离子等处理方法.在航空领域因耐燃效果需求高使用酚醛树脂,而市面上的碳纤维较少有偶联剂涂层适用酚醛树脂,本文研究液相氧化法与超声协同处理碳纤维表面,达到增加酚醛树脂碳纤维复合材料强度。
1实验方法1.1碳纤维表面处理方法(1)碳纤维表面的上浆剂脱除选用PAN 基碳纤维,型号为Toray T700,使用乙醇/丙酮进行回流处理,其体积比为1:1,处理时间为48h ,将碳纤维表面的上浆剂(即偶合剂)脱除(2)脱浆后碳纤维再进行表面处理处理方法有两种:第一,在浓硝酸中浸泡,温度为60℃,处理时间为2h ;第二,浓硝酸超声处理2h ,浓度为65%,250E II 型超声波,功率和频率分别为250W 和40kHz 。
所有处理工作的结束后,去离子水清洗碳纤维,使其为中性,再在真空中烘干,温度为80℃,直到碳纤维恒重量为止。
1.2复合材料制备采用碳纤维与PF475酚醛树脂制成复合材料预浸布,酚醛树脂与异丙醇制成固成份70%的树脂,使用缠绕法进行制作预浸材,制成纤维含量FAW 100g/m 2,树脂含量RC%37%,用55度将溶剂烘烤至VC%1%以下的预浸材,再将预浸材进行积层堆叠成试片,采用成型温度160度,时间50min 进行加压固化,制成2mm 厚度复材试片。
碳纤维及其复合材料性能测试方法和评价指标周嫄娜,李炜【摘要】摘要:从宏观和微观两个角度综述了碳纤维及其复合材料性能的常用测试方法。
表明浸润性是表征树脂浸入纤维的重要参数,接触角、表面能、粘附功是表征浸润性常用的指标;纤维表面性能如粗糙度、化学特性等都影响着复合材料界面粘结性能,常用SEM、AFM、XPS等手段测试;复合材料界面结合强度的大小反应了复合材料力学性能的好坏。
【期刊名称】高科技纤维与应用【年(卷),期】2014(039)006【总页数】6【关键词】关键词:碳纤维;复合材料;性能;测试方法;评价指标碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量、质量轻、耐疲劳、耐酸碱、热膨胀系数小等优点,广泛应用于航空航天、体育休闲、交通运输、生物医用等方面[1]。
而由于碳纤维表面为呈现惰性的乱层石墨结构,其表面能较低,与树脂的界面结合较弱,复合材料界面性能较差,从而影响了复合材料优异性能的发挥。
树脂对纤维表面的良好浸润性能是纤维与树脂形成紧密界面结合的首要条件;纤维表面的粗糙程度及其表面极性官能团种类与数量等表面特性影响了纤维与树脂结合的紧密程度;界面是复合材料性能薄弱区,界面结合强度的大小影响了复合材料整体性能的好坏。
从浸润性、纤维表面特性和界面结合强度3个方面介绍了碳纤维及其复合材料常用的测试方法。
1 浸润性浸润现象亦称润湿现象,是液体与固体表面接触时,液体的附着层沿固体表面延伸的现象。
纤维与树脂的浸润性好坏表示树脂浸入到纤维束的难易程度。
如果纤维与树脂的浸润性不好,树脂不能充分进入到纤维束,会使得纤维与树脂不能很好的结合,最终会使得复合材料中包含空隙和缺陷,影响复合材料的最终力学性能。
接触角、表面能和粘附功是3 种常用表征复合材料浸润性能的方法。
1.1 接触角在气、固和液3相交界处做气液界面和固液界面的切线,如图1所示,两切线通过液体内部所形成的夹角(θ)即称为接触角。
接触角是描述液体对固体润湿能力或润湿程度的一个重要指标,接触角越小,液体在固体表面越容易铺展开,表明液体对固体的浸润性越好;反之,接触角越大,液体在固体表面越不容易铺展,说明液体对固体的浸润性越差。
碳纤维复合材料冲击 astm 标准碳纤维复合材料在工程领域中扮演着重要的角色,它具有轻质、高强度、耐腐蚀等优异性能,因此在航空航天、汽车制造、体育用品等领域得到广泛应用。
在实际应用中,碳纤维复合材料的耐冲击性能显得尤为重要。
ASTM标准作为评价材料性能的权威标准,对于评估碳纤维复合材料的冲击性能也起到了关键作用。
让我们来了解一下碳纤维复合材料的基本特性。
碳纤维是一种由碳原子构成的纤维,具有极高的强度和刚度,且比重轻、耐腐蚀、电磁性能好等优点,因此被广泛应用于航空航天和高端制造领域。
而碳纤维复合材料是将碳纤维与树脂基体复合而成的材料,通过不同比例和布局方式的碳纤维叠层,可以获得不同性能的复合材料。
对于碳纤维复合材料的冲击性能,ASTM标准为我们提供了评估的方法和指标。
其中,ASTM D7136标准是用来测试测定复合材料的冲击性能的标准试验方法。
在这一标准中,包括了试样的准备、冲击试验、损伤评价等内容,以及相应的数据处理和结果分析方法。
这为工程师和研究人员提供了客观、标准的测试手段,确保了对碳纤维复合材料冲击性能的客观评价,从而指导材料的设计和应用。
在实际工程应用中,了解碳纤维复合材料的冲击性能十分重要。
特别是在汽车制造和航空航天领域,碳纤维复合材料往往处于复杂多变的环境中,需要承受各种冲击载荷。
ASTM标准为工程设计和质量控制提供了重要的依据和支持,确保了碳纤维复合材料的安全可靠性。
除了了解标准和测试方法,我们还需思考碳纤维复合材料冲击性能的影响因素和发展方向。
纤维取向、树脂性能、复合材料层压方式等因素都对冲击性能有着重要影响。
随着碳纤维复合材料在工程领域中的广泛应用,对其冲击性能的要求也在不断提高。
通过对ASTM标准的深入理解和实际工程经验的积累,我们可以不断完善评价体系,提高碳纤维复合材料的冲击性能,推动材料的技术创新和应用拓展。
碳纤维复合材料的冲击性能在工程应用中具有重要意义,ASTM标准为我们提供了客观、标准的评价方法。
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本文简要介绍了国内外PAN 基碳纤维的发展历程和现状,PAN基碳纤维的制备、结构及性能及碳纤维的应用领域,详细介绍了PAN基碳纤维相关标准及检测,并对未来发展进行了展望。
关键词:碳纤维;聚丙烯腈;标准碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它不仅具有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。
它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000Mpa~43000Mpa亦高于钢。
材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景。
碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN)、沥青、粘胶纤维等为原料,经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得的含碳量大于90%的特种纤维。
碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异性能,是航空航天、国防军事工业不可缺少的工程材料,同时在体育用品、交通运输、医疗器械和土木建筑等民用领域也有着广泛应用。
PAN基碳纤维生产工艺简单、产品综合性能好,因而发展很快,产量占到90%以上,成为最主要的品种。
1 国内外聚丙烯腈基碳纤维的发展现状1.1国外发展现状1959年,媒体报道的日本的进藤昭南由聚丙烯腈长丝经预氧化、碳化而制成性能优良的碳纤维工艺专利,由于该工艺简单,产品力学性能优良,因此发展较快,开创了碳纤维的新时代。
碳纤维报告篇一:2021年碳纤维行业分析报告2021年碳纤维行业分析报告2021年5月目录一、汽车、风能、航空三大领域应用将驱动碳纤维需求加速增长 (5)1、航空航天:受航空流量增长驱动,仍将保持平稳增长 (7)2、风能:大型化是风机叶片发展的必然趋势 (9)3、汽车:轻量化大背景下碳纤维极具发展潜力 (11)4、体育休闲:增长较为平稳 .................................................................. . (13)5、一般工业领域 .................................................................. (13)二、碳纤维价格趋势性下降将加快其在成本敏感性行业的应用 (14)三、全球碳纤维市场外资垄断,下游碳纤维复合材料的成长空间更为广阔 .................................................................. .. (18)1、碳纤维市场外资垄断,产能扩张仍在继续 (18)2、既存市场千亿,国内碳纤维复合材料市场发展空间更为广阔 (21)四、政策扶持叠加技术进步将推动进口替代 (22)1、军民两用新材料,必将迎来更大政策利好 (23)2、碳纤维进口替代有望逐步推进,但碳纤维复合材料发展 (23)3、看好市场定位准确的碳纤维复合材料公司 (25)(1)金发科技 .................................................................. .. (26)(2)南通科技 .................................................................. .. (27)(3)博云新材 .................................................................. .. (27)(4)康得新 .................................................................. (28)(5)和邦股份 .................................................................. .. (29)(6)方大炭素 .................................................................. .. (29)五、海外碳纤维企业:技术优势明显,重视下游市场 ......................301、TORAY:全球碳纤维行业的绝对王者 (30)2、HEXCEL:专注航空领域的先进碳纤维及复合材料生产商 (31)3、SGL:汽车领域实力强劲 .................................................................. . (32)汽车、风能、航空航天三大领域应用将驱动碳纤维及其复合材料需求快速增长,13-18 年碳纤维需求复合增长率为17%。
碳纤维及复合材料检测标准资料汇集
提要:
汇集整理搜集的有关碳纤维复合材料检测标准项目,包括国家标准(GB)、航空标准(HB)及美国材料协会标准(ASTMD)等,供参考。
部分标准的资料附后。
一、碳纤维及其复合材料检测简述
碳纤维及其复合材料的检测,目的是为了:描述碳纤维及其复合材料体系的物化、力学及工艺特征,表征体系材料的外貌、微观结构和组成。
包括以下内容:(1)外观形貌及微观结构的观测;(2)物理及化学性能的检测;(3)力学性能的检测;(4)其他特别需要检测的项目。
二、检测标准汇集
1、增强材料
检测标准汇集如下:
2、树脂基体
3、预浸料
4、复合材料
三、增强体纤维的检测方法、主要设备
增强体的检测方法及主要设备,汇集如下:
四、附件:部分标准资料(电子版见压缩包)
2015.7.1。