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薄层碳纤维增强树脂基复合材料研究与应用进展 被引量：13
1
作者 邱超 马心旗 +2 位作者 王亚震 郭子月 吴海宏 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第14期22-31,共10页
薄层碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有质轻、力学性能好、对复杂型面适应性好、可设计性强的优点,在航空航天领域广受重视。从CFRP层合板宏观、细观、微观尺度出发,综述了薄层化对CFRP层合板孔隙率、细(微)观结构演化、损伤机制等基... 薄层碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有质轻、力学性能好、对复杂型面适应性好、可设计性强的优点,在航空航天领域广受重视。从CFRP层合板宏观、细观、微观尺度出发,综述了薄层化对CFRP层合板孔隙率、细(微)观结构演化、损伤机制等基础问题作用效应的研究进展,分析了一些重要的研究结论对薄层复合材料发展的指导意义,探讨了尚存争议的研究结果及其理论基础。在此基础上,介绍了薄层CFRP在航空结构、卫星可折叠结构以及大型液体燃料储罐中的应用。 展开更多
关键词 薄层化效应 碳纤维 复合材料 宏观尺度 微观尺度
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超薄UHMWPE纤维插层对碳纤维层合板力学性能的影响
2
作者 宗文波 张竹青 +3 位作者 吴怡晓 张峻滔 梁霞 吴海宏 《复合材料科学与工程》 北大核心 2024年第11期76-81,共6页
为了提高超薄碳纤维复合材料单向层合板(UDLs)的延展性,本文制备了同等厚度的CF/UHMWPE混杂单向层合板和超薄碳纤维单向层合板,并测试两种层合板的力学性能,观测试样拉伸断裂后断口的微观形貌。结果表明:CF/UHMWPE混杂单向层合板平均抗... 为了提高超薄碳纤维复合材料单向层合板(UDLs)的延展性,本文制备了同等厚度的CF/UHMWPE混杂单向层合板和超薄碳纤维单向层合板,并测试两种层合板的力学性能,观测试样拉伸断裂后断口的微观形貌。结果表明:CF/UHMWPE混杂单向层合板平均抗拉强度达到1695 MPa,在发生拉伸损伤后,UDL仍然具有1560 MPa载荷持续作用10 s的承载能力。与超薄碳纤维层合板相比,混杂单向层合板虽然平均拉伸强度降低了11.6%,但其平均伸长率提高了7.1%。混杂试样在拉伸测试时没有出现脆断破坏,其宏观拉伸断口形貌中的劈裂现象有所减少。混杂单向层合板的抗拉强度降低与碳纤维的体积分数减小有关,但作为插层结构的UHMWPE纤维提高了混杂单向层合板的伸长率。微观结构上,超薄UHMWPE纤维插层阻碍相邻碳纤维层的脆性破坏,抑制了层合板中裂纹的产生以及扩展,从而提高了层合板整体的延展性。实验结果为进一步开发和设计高延展性混杂复合材料提供了基础。 展开更多
关键词 超薄UHMWPE纤维插层 碳纤维层合板 层间混杂 拉伸性能 断裂形貌 复合材料
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超薄镀镍碳纤维管状结构电池的制备及性能研究
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作者 王亚震 张峻滔 +4 位作者 李晖 马心旗 宗文波 籍天戚 吴海宏 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第5期12-18,共7页
碳纤维结构电池具有碳纤维增强复合材料优异的力学性能,同时又具有良好的储能性能,在航空航天、新能源汽车等领域有广阔的应用前景。本文采用湿法涂覆工艺,制备了超薄镀镍碳纤维电池(Nickel-plated Carbon Fiber Battery,Ni-CFB);基于... 碳纤维结构电池具有碳纤维增强复合材料优异的力学性能,同时又具有良好的储能性能,在航空航天、新能源汽车等领域有广阔的应用前景。本文采用湿法涂覆工艺,制备了超薄镀镍碳纤维电池(Nickel-plated Carbon Fiber Battery,Ni-CFB);基于嵌入集成式结构电池的设计方法,以该电池为芯部,碳纤维编织布为蒙皮,采用真空树脂传递工艺制备了碳纤维增强复合材料三明治结构电池管(Sandwich Structure Battery Tube,SSBT),测试了Ni-CFB的电化学性能,评价了SSBT在不同受载条件下电化学性能衰减行为。结果表明:Ni-CFB在0.1 C的充放电倍率下比容量达到156 mAh/g,比磷酸铁锂-石墨体系常规电池的比容量高30%;在压缩载荷比和弯曲载荷比分别达到550 N/g和89.1 N/g的条件下,SSBT的电容量分别保持在80%和60%以上,表明SSBT具有良好的结构效能和储能效能,在储能系统轻量化设计和安全性设计方面具有巨大的潜力。 展开更多
关键词 超薄镀镍碳纤维 电化学性能 力学性能 结构电池管 复合材料
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