国外碳纤维的发展
1959年日本发明了用聚腈原丝生产碳纤维的方法。1962年,日本东丽公司开始生产,之后又积极研制用于生产碳纤维的原丝,并于1967年成功生产T300PAN-CF。同时,英国皇家航空研究所,对PAN纤维生产技术进行技术改进,随后英国考陶尔公司利用这项技术开始生产高强度、高模量PAN基碳纤维。1969年,日本东
丽公司研究成功特殊的单体共聚PAN基碳纤维,结合美国、法国、德国也都引进或开发了PAN原丝基碳纤维的生产。原苏联开始主要研究以人丝为原料制造碳纤维,后转向PAN基碳纤维。另外印度、南斯拉夫、以色列、韩国也在以PAN原丝制取碳纤维方面开展了大量的研制工作。碳纤维复合材料已广泛应用于民用大飞机,欧洲空中客车A380使用复合材料达25%左右,美国波音梦幻客机B787使用复合材料达50%。日本东丽公司的碳纤维研发与生产一直处于领水平。碳纤维发展简史:
1860年,斯旺制作碳丝灯泡
1878年,斯旺以棉纱试制碳丝
1879年,爱迪生以油烟与焦油、棉纱和竹丝试制碳丝(持续照明45小时)
1882年,碳丝电灯实用化
1911年,钨丝电灯实用化
1950年,美国Wright--Patterson基地开始研制黏胶基碳纤维
1959年,美国UCC公司生产低模量黏胶基碳纤维“Thornel—25”,日本大阪工业试验所的进藤昭男发明了PAN基碳纤维
1962年,日本碳公司开始生产低模量PAN基碳纤维(0.5吨/月)
东莞市明轩碳纤维科技有限公司位于东莞市南城蛤地工业区,主要以碳纤维板、碳纤维管、碳纤制品的生产及CNC加工为一体的生产型企业。
碳纤维板预应力损失试验研究与对比
随着桥梁加固技术的兴起,预应力碳纤维板的使用在桥梁加固工程已逐渐普及。当前,预应力碳纤维板大多运用于等截面桥梁结构加固,比如简支空心板、T梁等,而对于一些变截面桥梁加固中预应力碳纤维板的使用率,对碳纤维曲线张拉的预应力损失试验目前也研究,为了探讨预应力碳纤维呈曲线状态下张拉时的摩擦损失情况及其在变截面桥梁结构加固中的应用可行性研究,为此本团队提出了利用铰式波形锚具张拉系统对碳纤维板在不同张拉角度下和不同张拉吨位条件下进行张拉试验对比,分析其摩擦应力损失情况,为预应力碳纤维板在变截面构件加固工程中的应用提供参考价值。它的一个突出特点是能够按照制品的受力情况,将纤维按一定规律排布,从而充分发挥纤维的强度,获得轻质高强的制品。
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碳纤维复合材料在层间强度低,在钻孔过程中,如果复合材料构件所受的钻削轴向力过大,导致层间应力过大,超过其基体树脂的强度就会引起分层等缺陷。碳纤维复合材料属于各向异性材料,其纤维铺层方向对制孔有较大影响,特别是单向板制孔时,钻孔处的应力集中且较大极易引起劈裂。采用三维编织的复合材料具有整体性和力学的合理性两大特点,其在剪切强度、抗冲击损伤特性等性能方面均优于传统的层合复合材料,因此采用编织结构的复合材料发展迅速,三维编织分圆机和方机两种,用这两种机器可以编织出许多复杂的编织物。