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Recovery of Tungsten Surface with Fiber-Form Nanostructure by Plasmas Exposures
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作者 Takanori MIYAMOTO Shuichi TAKAMURA Hiroaki KURISHITA 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第2期161-165,共5页
One of the serious concerns for tungsten materials in fusion devices is the radiation defects caused by helium plasma irradiation since helium is a fusion product. The fiber-formed nanostructure is thought to have a p... One of the serious concerns for tungsten materials in fusion devices is the radiation defects caused by helium plasma irradiation since helium is a fusion product. The fiber-formed nanostructure is thought to have a possible weakness against the plasma heat flux on the plasma- facing component and also may destroy the reflectivity of optical mirrors. In this paper an inter- esting method for the recovery of such tungsten surfaces is shown. The recovery process depends on the grade and manufacturing process of tungsten materials. 展开更多
关键词 helium defects TUNGSTEN plasma-surface interaction fiber-form nanostruc-ture surface recovery
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长碳链聚酰胺材料的结构性能关系及应用开发
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作者 董侠 《纺织高校基础科学学报》 2026年第1期57-64,共8页
长碳链聚酰胺是聚酰胺工程塑料的一个特殊品种,同常见的聚酰胺6和聚酰胺66相比,具有熔点较低、加工窗口较宽、吸湿率低、化学耐受性好、尺寸稳定性好的特性,综合力学性能优异,被广泛应用于汽车用管路系统和太阳能电池背板基膜等场景。... 长碳链聚酰胺是聚酰胺工程塑料的一个特殊品种,同常见的聚酰胺6和聚酰胺66相比,具有熔点较低、加工窗口较宽、吸湿率低、化学耐受性好、尺寸稳定性好的特性,综合力学性能优异,被广泛应用于汽车用管路系统和太阳能电池背板基膜等场景。我国长碳链聚酰胺实现了国产工业化以来,该材料在加工过程中的结构与性能演化、晶型转变与调控及其下游的应用性能开发等,都得到了长足的发展。本文将围绕长碳链聚酰胺的结构与性能关系研究,及其在纤维、薄膜、管材等领域的应用开发展开论述。同时,介绍了未来长碳链聚酰胺材料的发展需围绕其基本物理与化学性能进行深入系统的研究,在此基础上推进高性能化及功能化材料的开发。值得关注的是,长碳链聚酰胺弹性体在轻量化领域,特别是在微孔材料与气体选择性薄膜等新型功能材料中展现出良好的应用潜力。 展开更多
关键词 长碳链聚酰胺 晶型转变 结构与性能关系 纤维 薄膜 管材
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聚四氟乙烯纤维的成形加工技术及应用现状
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作者 陶毅 王沛 +7 位作者 刘阳 韩桂芳 陈越 韩淑丽 吉鹏 张圣明 王朝生 王华平 《合成纤维工业》 2026年第1期55-63,共9页
综述了聚四氟乙烯(PTFE)的结构与性能及其纤维的主流成形加工技术,重点分析了乳液纺丝法、膜裂法与糊料挤出法的工艺原理、结构调控规律及纤维性能特征;介绍了PTFE纤维在化工、机械、医疗及环保等领域的应用,并对其今后的发展方向进行... 综述了聚四氟乙烯(PTFE)的结构与性能及其纤维的主流成形加工技术,重点分析了乳液纺丝法、膜裂法与糊料挤出法的工艺原理、结构调控规律及纤维性能特征;介绍了PTFE纤维在化工、机械、医疗及环保等领域的应用,并对其今后的发展方向进行了展望。乳液纺丝法制备的纤维结构规整、力学性能较高(断裂强度1.5~3.5 cN/dtex),适用于高端医用领域,但工艺复杂、能耗较高;膜裂法成本低、可灵活制备长/短纤维,纤维比表面积大,适用于过滤及吸附领域,但纤维线密度与形态的均匀性差,断裂强度偏低(0.5~1.5 cN/dtex);糊料挤出法可通过原纤化与拉伸过程实现性能定制,纤维力学性能与耐热性优异,但对设备要求高,且润滑剂残留限制了其在高端领域的应用。指出未来PTFE纤维将朝着成形工艺高效绿色化、产品性能精准定制化及高端应用拓展方向发展。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯纤维 成形加工技术 性能 应用
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改性活性炭杜仲胶纤维膜的制备及对染料废水的吸附能力
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作者 陈嘉明 杨佳妮 +3 位作者 康海澜 方庆红 李龙 张晓冬 《精细化工》 北大核心 2026年第1期183-190,共8页
为提升活性炭(AC)在染料废水处理中的实际应用效果,以杜仲胶(EUG)和聚乙二醇(PEG2000)为主要原料,通过静电纺丝技术制备了杜仲胶纤维膜(P-EF),并进一步负载过氧化氢改性活性炭(HMAC),制备了改性活性炭杜仲胶纤维膜(P-EF-HMAC)。采用FTIR... 为提升活性炭(AC)在染料废水处理中的实际应用效果,以杜仲胶(EUG)和聚乙二醇(PEG2000)为主要原料,通过静电纺丝技术制备了杜仲胶纤维膜(P-EF),并进一步负载过氧化氢改性活性炭(HMAC),制备了改性活性炭杜仲胶纤维膜(P-EF-HMAC)。采用FTIR、SEM、孔径及比表面积分析仪、万能试验机对P-EF-HMAC的微观形貌、组成及力学性能进行了表征和测试。以亚甲基蓝(MB)为模型污染物,考察了P-EF-HMAC对MB的吸附动力学和热力学过程。结果表明,P-EF-HMAC在298.15 K下对MB的最大吸附量为230.8 mg/g,其吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir热力学模型,吸附过程为吸热和自发反应,焓变(ΔH^(θ))为13.94 kJ/mol。P-EF-HMAC经3次吸附-脱附循环后,MB吸附量仍能保持首次吸附量的81.9%。P-EF-HMAC具有大比表面积(201.14 m^(2)/g)和不规则的微孔结构,不仅为AC提供了更多的接触位点,提高AC与污染物的接触效率,而且EUG优异的力学性能使P-EF成为AC的稳定载体。 展开更多
关键词 改性活性炭 杜仲胶纤维膜 聚乙二醇造孔 亚甲基蓝 吸附性能 水处理技术
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连续碳纤维增强聚醚醚酮预浸丝制备及增材制造应用研究进展
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作者 陈艳雷 王宏晓 +4 位作者 郭嘉仪 朱登洁 李鑫鹏 冯欣雨 惠延波 《工程塑料应用》 北大核心 2026年第1期193-199,206,共8页
连续碳纤维增强聚醚醚酮(CCF/PEEK)复合材料因高耐热性与可回收加工性,正成为高端结构件增材制造的重要材料。介绍了CCF/PEEK预浸丝的熔融浸渍拉挤、喷嘴内原位浸渍与粉末浸渍复合三种成型工艺,回顾了模具温度、牵引速度、纤维体积分数... 连续碳纤维增强聚醚醚酮(CCF/PEEK)复合材料因高耐热性与可回收加工性,正成为高端结构件增材制造的重要材料。介绍了CCF/PEEK预浸丝的熔融浸渍拉挤、喷嘴内原位浸渍与粉末浸渍复合三种成型工艺,回顾了模具温度、牵引速度、纤维体积分数与进料方式对浸渍质量、孔隙率与力学性能的影响;简述了上浆剂与等离子体等界面改性在提升润湿性、界面剪切与层间致密度方面的进展;概述了国内外适配高温热塑性与连续纤维协同成形的增材制造装备及其在航空航天、汽车与风电等领域的应用。分析表明,PEEK树脂高黏度、界面惰性及工艺窗口窄是造成浸渍不足与界面弱化的主要因素。未来亟需面向工艺—界面—装备—智能化的协同优化,突破制丝工艺与界面改性协同控制、增材制造装备升级以及数据驱动的在线监测与智能预测等关键环节。 展开更多
关键词 连续碳纤维 聚醚醚酮 预浸丝 成型工艺 界面改性 增材制造
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连续纤维增强金属基复合材料成形策略及发展趋势
6
作者 钟康迪 赖康荣 +4 位作者 沙磊 薛莲 孙雯 刘飞 杨程 《材料工程》 北大核心 2026年第1期114-126,共13页
连续纤维增强金属基复合材料作为高性能结构-功能一体化材料的代表,其制备技术创新与工程应用拓展始终是材料领域的核心议题。本工作主要围绕连续纤维增强金属基复合材料成形工艺进行综述,系统梳理了成形纤维金属基复合材料的传统成形... 连续纤维增强金属基复合材料作为高性能结构-功能一体化材料的代表,其制备技术创新与工程应用拓展始终是材料领域的核心议题。本工作主要围绕连续纤维增强金属基复合材料成形工艺进行综述,系统梳理了成形纤维金属基复合材料的传统成形技术的优劣与适用性。针对传统工艺瓶颈,探讨了3D打印技术、纤维金属预浸料制备技术等新型复合材料的高质量一体化成形方式,讨论其在成形纤维增强金属基复合材料结构件的可行性和应用趋势,以期为高质量金属基复合材料制备工艺的发展方向及工程化应用提供参考。 展开更多
关键词 连续纤维增强金属基复合材料 3D打印 成形策略 发展趋势
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面向高应力场景下的碳纤维复合材料缠绕成型工艺分析
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作者 尹高冲 王庆环 《轨道交通材料》 2026年第1期47-51,共5页
为解决高应力场景下电机转子护套的载荷匹配与稳定服役难题,聚焦碳纤维复合材料缠绕成型技术在该领域的应用,系统梳理湿法缠绕、干法缠绕及热塑缠绕原位固化工艺特性,通过材料测试、工艺试验及性能验证方法,分析不同工艺的应力适配边界... 为解决高应力场景下电机转子护套的载荷匹配与稳定服役难题,聚焦碳纤维复合材料缠绕成型技术在该领域的应用,系统梳理湿法缠绕、干法缠绕及热塑缠绕原位固化工艺特性,通过材料测试、工艺试验及性能验证方法,分析不同工艺的应力适配边界与技术瓶颈。研究发现,传统湿法缠绕(张力≤100 N)与干法缠绕存在预紧力不足、层间性能薄弱等问题,难以满足高离心力场需求;而热塑缠绕原位固化工艺凭借kN量级高拉伸力输出,成为高应力场景的最优解决方案。本研究明确了热塑缠绕工艺的核心技术路径与控制要点,为其在电机转子护套领域的高效低成本产业化应用提供了理论参考,推动高速永磁电机向更高转速、更大功率方向发展。 展开更多
关键词 电机转子护套 碳纤维复合材料 缠绕成型 原位固化
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锁纱工艺对柔性导向三维织物线圈成形的影响
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作者 于向蕾 臧勇 +1 位作者 胡培利 刘丰 《工程塑料应用》 北大核心 2026年第1期107-113,共7页
锁纱工艺是三维织物成形的重要工艺,决定三维织物的纤维体积分数,影响三维织物的力学性能。为实现三维织物Z向高质量锁纱,研究了柔性导向三维织物锁纱线圈残余拉伸强度损伤规律。设计了碳纤维三维织物线圈成形磨损试验装置,开展引纱速... 锁纱工艺是三维织物成形的重要工艺,决定三维织物的纤维体积分数,影响三维织物的力学性能。为实现三维织物Z向高质量锁纱,研究了柔性导向三维织物锁纱线圈残余拉伸强度损伤规律。设计了碳纤维三维织物线圈成形磨损试验装置,开展引纱速率、引纱针直径、纱线K数、引纱力等不同成形工艺参数对线圈残余拉伸强度影响试验,采用拉伸试验评价了线圈残余拉伸强度,建立了引纱力与线圈残余拉伸强度关系预测模型。结果表明,引纱速率对线圈残余拉伸强度影响不大,可以提高引纱速率实现高效织造;当引纱针直径小于0.3 mm时,碳纤维丝因弯曲性能差导致线圈残余拉伸强度明显降低,为引纱针设计提供了依据;当碳纤维K数小于6 K时,线圈残余拉伸强度随着纤维K数减少而略有降低;当碳纤维K数大于6 K时,线圈残余拉伸强度随着纤维K数增加而明显降低;引纱力与线圈残余拉伸强度呈指数关系,预测值与实际值最大相对差值为7.48%。上述工作为实现三维织物成形的高效高质量锁纱提供了数据支撑。 展开更多
关键词 碳纤维 三维织物 锁纱工艺 成形工艺参数 线圈损伤
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碳纤维非织造材料的研究应用及展望
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作者 王世豪 徐晓禹 +7 位作者 郑挺 王金星 姚德刚 王俊 叶翔宇 田慧 李婷 朱斐超 《纺织学报》 北大核心 2026年第1期240-249,共10页
碳纤维非织造材料是通过非织造生产工艺对不同碳纤维原料进行加工得到的同时具有碳纤维和非织造材料性能的特殊材料。为推动该材料的应用,综述了针刺、水刺、湿法、熔喷、静电纺丝法、离心纺丝法等碳纤维非织造材料的原料、成形工艺、... 碳纤维非织造材料是通过非织造生产工艺对不同碳纤维原料进行加工得到的同时具有碳纤维和非织造材料性能的特殊材料。为推动该材料的应用,综述了针刺、水刺、湿法、熔喷、静电纺丝法、离心纺丝法等碳纤维非织造材料的原料、成形工艺、产品优势与面临的问题。分别讨论了国内外碳纤维毡、碳纤维纸、碳纤维膜的产能规模,产品性能及最新研究进展,受限于碳纤维材料的性能瓶颈与产能约束,国内在碳纤维非织造材料的工业化生产仍处于追赶阶段,而科研领域对碳纤维材料的研究热度持续高涨与成果产出频现,预示未来碳纤维非织造材料在国内规模化发展的市场前景。最后展望了碳纤维非织造材料的发展方向,为碳纤维非织造材料的高值化应用提供借鉴。 展开更多
关键词 碳纤维 非织造布 针刺 水刺 湿法成网 静电纺丝 离心纺丝 熔喷
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湿强剂和热熔纤维对发泡成网可冲散擦拭材料性能的影响
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作者 马浩丹 王洪 尤祥银 《产业用纺织品》 2026年第1期19-27,共9页
可冲散擦拭材料常在湿法成网后经化学黏合或水刺加固而制成。但湿法成网和水刺加固耗水量较大,且多数化学黏合剂会造成严重的环境污染,因此节水的发泡成网工艺成为行业的研究热点。本研究采用发泡成网工艺,以秸秆纤维、木浆纤维和天丝... 可冲散擦拭材料常在湿法成网后经化学黏合或水刺加固而制成。但湿法成网和水刺加固耗水量较大,且多数化学黏合剂会造成严重的环境污染,因此节水的发泡成网工艺成为行业的研究热点。本研究采用发泡成网工艺,以秸秆纤维、木浆纤维和天丝纤维为原料,分别采用加入湿强剂聚酰胺聚胺表氯醇(PAE)和热熔纤维的增强方法,制备可冲散擦拭材料。比较PAE和热熔纤维制备的可冲散擦拭材料的性能发现:热熔/秸秆纤维试样的湿态强力更佳,同时具有一定的吸水性和透气性。综合考虑可冲散擦拭材料性能、制备成本及环保等因素,确定热熔/秸秆纤维试样中热熔纤维质量分数以30%为宜。在此条件下,热熔/秸秆纤维试样的湿态强力可达9.8 N,符合可冲散擦拭材料的湿强要求;透气率在126.3 mm/s;吸水率为814.7%;可分散百分比为72.3%,满足标准对可冲散产品可分散百分比的要求。研究结果以期为耐用型可冲散擦拭材料的研发提供新思路。 展开更多
关键词 发泡成网工艺 可冲散擦拭材料 湿强剂 热熔纤维 湿态强力 透气率 吸水率 可分散百分比
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纤维成型机扫平辊位移控制系统设计与性能分析
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作者 陈光伟 张崇健 +1 位作者 曲发义 张峻逍 《林产工业》 北大核心 2025年第5期1-5,共5页
为解决纤维板生产中板坯成型密度不均匀问题,针对纤维成型工段中的机床设备,结合移动式面密度在线监测系统(BWQ)和伺服电缸与工控计算机(ICS),设计了三段式扫平辊位移控制装置,阐述了扫平辊位移控制装置的机械结构和控制系统构成,及其... 为解决纤维板生产中板坯成型密度不均匀问题,针对纤维成型工段中的机床设备,结合移动式面密度在线监测系统(BWQ)和伺服电缸与工控计算机(ICS),设计了三段式扫平辊位移控制装置,阐述了扫平辊位移控制装置的机械结构和控制系统构成,及其对板坯高度进行定量扫平的工作原理。随后,运用机械控制系统的设计方法,结合系统中各元件的传递函数与选型参数,建立了该系统闭环反馈控制数学模型。在此基础上,利用该模型,对扫平辊位移控制系统稳定性进行了判别和校正,导出了系统响应快速性与准确性指标。结果表明:所设计的扫平辊位移控制系统的工作性能可满足生产需求,其设计方法能够为改进或提高纤维成型机的技术水平及工作性能提供借鉴。 展开更多
关键词 扫平辊 位移控制 系统设计 性能分析 纤维成型机
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钢纤维特征参数及成型方式对UHPC轴拉性能的影响
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作者 邓宗才 王梦新 +1 位作者 王宏君 陈相宇 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第4期177-182,192,共7页
为探究超高性能混凝土(UHPC)在不同钢纤维下的单轴拉伸力学性能,设计了10组狗骨头型试件单轴拉伸试验,研究了钢纤维长径比(37、50、64、65)、掺率(2%、3%、4%)、形状(端钩型和弧型)和成型方式(搅拌法和渗浆法)对UHPC轴拉强度、应力-应... 为探究超高性能混凝土(UHPC)在不同钢纤维下的单轴拉伸力学性能,设计了10组狗骨头型试件单轴拉伸试验,研究了钢纤维长径比(37、50、64、65)、掺率(2%、3%、4%)、形状(端钩型和弧型)和成型方式(搅拌法和渗浆法)对UHPC轴拉强度、应力-应变曲线、拉伸韧性和破坏过程的影响。结果表明:端钩型钢纤维长径比增加,UHPC轴拉强度提高6.54%~9.37%,软化段残余强度比值提高5.00%~38.30%;端钩型钢纤维体积掺率从2%增至3%、4%,UHPC抗拉强度、峰值应变和软化段残余强度比值均有所提高,拉伸韧性增加;端钩型钢纤维渗浆法成型试件相比搅拌法试件,强度变化不大,但峰值应变提高53.61%~91.96%;弧型钢纤维UHPC拉应力-应变曲线具有应变硬化特性,破坏过程呈多裂缝开展;与同长径比端钩型钢纤维试件相比,弧型钢纤维UHPC峰值拉应变提高了19.41~19.96倍,软化段残余强度比值提高18.00%~70.03%,弧型钢纤维增韧效果优于端钩型钢纤维。采用硬化指数和软化段残余强度比值方法可以全面评价UHPC轴拉峰前应变硬化特征和峰后的轴拉韧性。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 轴拉性能 钢纤维 特征参数 成型方式
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碳纤维增强热塑性工程塑料研究进展 被引量:5
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作者 郑红伟 张泽凯 +3 位作者 郭增贤 吴喜娜 魏浩 王国军 《塑料科技》 北大核心 2025年第1期180-185,共6页
碳纤维增强热塑性复合材料(CFRP)具有比模量高、比强度大、耐腐蚀性强等优点。根据增强体长度,CFRP分为连续碳纤维增强热塑性复合材料(CCFRP)和短切碳纤维增强热塑性复合材料(SCFRP)。与热固性基体相比,热塑性树脂基体具有加工周期短和... 碳纤维增强热塑性复合材料(CFRP)具有比模量高、比强度大、耐腐蚀性强等优点。根据增强体长度,CFRP分为连续碳纤维增强热塑性复合材料(CCFRP)和短切碳纤维增强热塑性复合材料(SCFRP)。与热固性基体相比,热塑性树脂基体具有加工周期短和重复利用性强等特点,被广泛应用于航空航天、临床医学、风力发电等领域。文章介绍CFRP在航空航天和临床医学中的常见应用,综述了适用于不同增强体长度(连续碳纤维和短切碳纤维)的热塑性复合材料的常用成型工艺,如注塑成型、模压成型、3D打印成型、传递模塑成型等。文章从热回收、机械回收、化学回收方面介绍碳纤维增强热塑性复合材料回收利用的方法,提出通过对短切碳纤维取向进行控制来提高复合材料的性能,指出研制耐高温、与树脂基体互溶性高、与树脂基体和碳纤维有较高结合力的碳纤维上浆剂是未来的研究重点。 展开更多
关键词 碳纤维 复合材料 回收利用 成型工艺 热塑性
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聚乙烯微细纤维的成形加工及其构效关系研究进展
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作者 赵增辉 朱倩沁 +4 位作者 翟功勋 俞森龙 周哲 相恒学 朱美芳 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期218-225,共8页
聚乙烯微细纤维具有质轻、高强、耐腐蚀、化学稳定性好等优异性能,兼具高比表面积、防水透气等优势,成为纤维材料领域的重点研究对象。受限于熔体黏度高、不易溶解等固有特性,聚乙烯纤维的直径细化研究存在技术瓶颈。系统梳理了聚乙烯... 聚乙烯微细纤维具有质轻、高强、耐腐蚀、化学稳定性好等优异性能,兼具高比表面积、防水透气等优势,成为纤维材料领域的重点研究对象。受限于熔体黏度高、不易溶解等固有特性,聚乙烯纤维的直径细化研究存在技术瓶颈。系统梳理了聚乙烯微细纤维的闪蒸纺丝法、瞬时释压法、静电纺丝法及加热拉丝法等成形加工方法的研究进展,通过分析各方法的成形原理和规模化生产能力,评估其工业化潜力及应用前景。纤维成形过程中,原料特性及工艺参数会显著影响纤维分子结构演变规律,本文通过解析聚乙烯缠结点、相对分子质量、晶型变化及微观结构演变,阐释纤维结构与性能的关系,重点分析各要素对力学性能的调控机制。基于可持续发展需求,提出未来应着力突破生物基可再生原料开发、环境友好型成形工艺创新及可控降解材料设计三大方向,推动现有聚乙烯微细纤维成形技术的绿色化升级。 展开更多
关键词 聚乙烯 微细纤维 纤维成形 研究进展
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3D缝合预制体成形工艺仿真及几何孪生模型构造方法
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作者 刘静妍 谢军波 +2 位作者 纪高宁 郭蕊 陈利 《复合材料学报》 北大核心 2025年第11期6651-6659,共9页
3D缝合复合材料克服了2D铺层复合材料层间性能弱的缺点,在航空航天行业中,3D缝合预制体作为复合材料的核心增强元素,其几何结构对材料的力学特性起着至关重要的作用。然而,由于预制体本质上是一种柔性的织物,其在缝合过程中可能会经历... 3D缝合复合材料克服了2D铺层复合材料层间性能弱的缺点,在航空航天行业中,3D缝合预制体作为复合材料的核心增强元素,其几何结构对材料的力学特性起着至关重要的作用。然而,由于预制体本质上是一种柔性的织物,其在缝合过程中可能会经历几何结构的变化,例如纱线路径在缝合孔处的变动和横截面的压缩变形。为了对复合材料的性能进行准确预测和设计,实现对预制体的精确、高保真建模是至关重要的。本文针对石英纤维三维缝合预制体中纤维结构的复杂性,利用虚拟纤维技术,开发了一种仿真缝合工艺。该仿真方法能够精确模拟纱线的动态运动和形变过程,并成功构建出预制体的几何孪生模型,利用显微计算机断层扫描(Micro-CT)技术对预制体样本的内部单胞结构进行了详细分析,进而证实了所建立模型的精确度和稳定性。 展开更多
关键词 缝合预制体 虚拟纤维 成形工艺 几何孪生体 数值仿真
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三种形态纤维改良水泥黄土强度与变形特性研究
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作者 霍开梽 谢婉丽 +5 位作者 马陈 张嘉豪 高炫宇 狄圣杰 张莹 刘潇敏 《高校地质学报》 北大核心 2025年第5期572-581,共10页
为探究纤维形态对水泥黄土强度与变形特性的影响,该研究以掺入三种不同形态(束状单丝纤维、网状纤维、绞联纤维)聚丙烯纤维的水泥黄土为研究对象,开展了直剪、静三轴、SEM试验。试验结果表明:(1)三类纤维的加入均可有效提升水泥黄土的... 为探究纤维形态对水泥黄土强度与变形特性的影响,该研究以掺入三种不同形态(束状单丝纤维、网状纤维、绞联纤维)聚丙烯纤维的水泥黄土为研究对象,开展了直剪、静三轴、SEM试验。试验结果表明:(1)三类纤维的加入均可有效提升水泥黄土的抗剪强度与黏聚力,且三种土体黏聚力随维掺量的增加均呈先增大后减小的趋势,绞联、网状、束状单丝纤维的最优掺量为0.3%、0.35%、0.55%;(2)绞联纤维与网状纤维改良水泥黄土在直剪试验与三轴试验中强度与变形特性存在较大差异;(3)网状纤维的三维网状结构在三轴试验中能够有效约束土体变形提高土体强度,绞联纤维较强的抗变形能力在直剪试验中能够较好的发挥作用;(4)纤维—土界面摩擦效应在三类纤维改良水泥黄土中发挥重要作用,网状纤维除通过界面摩擦外,其三维空间约束效果也不可忽视,绞联纤维主要通过较好的抗变形能力提高土体强度。 展开更多
关键词 纤维形态 水泥黄土 强度与变形 微观机理
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Na_(2)O-CaO-SiO_(2)-P_(2)O_(5)生物活性玻璃纤维的制备及性能
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作者 雷文燕 丁梦钊 +1 位作者 罗理达 汪庆卫 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期192-197,共6页
生物活性玻璃广泛应用于骨修复及生物医药等领域,但生物活性玻璃的块状或粉末形式降解速率过快,限制了其作为长期支撑材料的应用。探究生物活性玻璃纤维(BGFs)的应用具有重要意义。研究Na_(2)O-CaO-SiO_(2)-P_(2)O_(5)生物活性玻璃的成... 生物活性玻璃广泛应用于骨修复及生物医药等领域,但生物活性玻璃的块状或粉末形式降解速率过快,限制了其作为长期支撑材料的应用。探究生物活性玻璃纤维(BGFs)的应用具有重要意义。研究Na_(2)O-CaO-SiO_(2)-P_(2)O_(5)生物活性玻璃的成纤工艺及其降解性能,发现该生物活性玻璃纤维在1080~1120℃可稳定成纤,拉伸强度为1100 MPa,在模拟体液(SBF)中浸泡3星期后纤维拉伸强度稳定维持在600 MPa,表明纤维力学性能良好。浸泡在SBF中时生物活性玻璃纤维的微观形貌和网络结构发生变化,这是因为玻璃纤维中的网络外体氧化物解构析出,导致硅酸盐网络解聚。探究生物活性玻璃纤维在SBF中的降解机制,发现纤维浸泡在SBF中时通过溶解释放钙、磷等离子,在纤维表面矿化形成羟基磷灰石层,从而保持较为稳定的结构和形态,这可为骨组织的附着和生长提供良好的接触界面和长期支撑条件。 展开更多
关键词 生物活性玻璃纤维 成纤工艺 拉伸强度 降解性能
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纤维金属层板矩形盒件拉深成形有限元模拟分析
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作者 齐浩达 于航 +3 位作者 赵召 彭盛祥 张浩然 潘蕾 《宇航材料工艺》 北大核心 2025年第S1期25-33,共9页
纤维金属层板凭借高比强度、高比模量及优异抗疲劳性能,在航空航天领域具有广阔应用前景,但成形过程中存在的金属断裂、纤维屈曲及层间分层等缺陷制约了大规模应用。本研究聚焦于纤维金属层板的成形性能,以TA2/CF/PEEK层板为研究对象,... 纤维金属层板凭借高比强度、高比模量及优异抗疲劳性能,在航空航天领域具有广阔应用前景,但成形过程中存在的金属断裂、纤维屈曲及层间分层等缺陷制约了大规模应用。本研究聚焦于纤维金属层板的成形性能,以TA2/CF/PEEK层板为研究对象,采用有限元仿真方法模拟矩形盒件的拉深过程,揭示了拉深过程的成形机理。研究发现当纤维铺层取向为(-45/45/-45/45°)时,成形件呈现出较为均匀的应变分布特征,其胶膜层的应力集中效应较其他取向明显减弱;各组分极限减薄率最小,且厚度分布均匀性均处于最优水平。同时结合拉深实验验证了仿真结果的可靠性,证实该铺层方案可有效提升矩形盒件成形质量,为纤维金属层板结构优化设计提供理论了依据。 展开更多
关键词 纤维金属层板 拉深成形 有限元模拟 纤维取向 成形性能
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波纹夹芯碳纤维金属层板冲击特性
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作者 王健 丁梓峻 +3 位作者 王重阳 熊浪 王皑冬 严晓强 《复合材料学报》 北大核心 2025年第10期5907-5922,共16页
对波纹夹芯铝板碳纤维金属层板的低速冲击性能进行了研究,探索了在不同冲击载荷下的不同高度差波纹层板及层间添加微观粒子层板的挠度、载荷、能量和表面可视损伤。在芯部添加波纹铝板的基础上,在预浸带表面添加粒子来进一步提高层板的... 对波纹夹芯铝板碳纤维金属层板的低速冲击性能进行了研究,探索了在不同冲击载荷下的不同高度差波纹层板及层间添加微观粒子层板的挠度、载荷、能量和表面可视损伤。在芯部添加波纹铝板的基础上,在预浸带表面添加粒子来进一步提高层板的整体冲击性能。分别以15 J、30 J和50 J冲击能量对波纹夹芯碳纤维金属层板进行冲击试验,研究该层板的低速冲击响应。在3种冲击能量下,高度差为0.2 mm并添加纳米纤维素的层板表现出最好的抗冲击性能,层板表面可视损伤和内部损伤程度最低。在冲击能量30 J时候区别最明显,添加纳米纤维素的波纹层板接触力峰值达到8.2 kN,比只添加0.2 mm波纹板的7.5 kN提升了9.3%,同时也表现出了更好的吸能特性。结果表明,层板芯部添加波纹铝板可以对碳纤维金属层板芯部起到增韧和支撑效果,添加纳米纤维素可以改变裂纹扩展方向,在一定程度上可以提高碳纤维金属层板的抗冲击性能,二者结合使整体抗冲击的性能得到提升。 展开更多
关键词 碳纤维金属层板 低速冲击 波纹夹芯铝板 纳米纤维素 模压成形
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表面活性剂种类对石英纤维泡沫成形纸结构与性能的影响 被引量:1
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作者 夏莉奇 侯夫庆 +1 位作者 黄梦乐 张春辉 《中国造纸》 北大核心 2025年第6期125-134,共10页
本研究以石英纤维为原料,采用泡沫成形技术,通过改变表面活性剂的种类与质量浓度,探究其对石英纤维泡沫浆料体系性能、石英纤维纸性能及硅溶胶对石英纤维纸浸润性的影响。结果表明,质量浓度3.0 g/L的十二烷基苯磺酸钠(LAS)体系的泡沫性... 本研究以石英纤维为原料,采用泡沫成形技术,通过改变表面活性剂的种类与质量浓度,探究其对石英纤维泡沫浆料体系性能、石英纤维纸性能及硅溶胶对石英纤维纸浸润性的影响。结果表明,质量浓度3.0 g/L的十二烷基苯磺酸钠(LAS)体系的泡沫性能最好,空气含量76%,气泡尺寸107.0μm,半衰期319 s。质量浓度3.0 g/L的十二烷基二甲基氧化胺(OB-2)-羧基化纤维素纳米纤维(CNF)-石英纤维体系下的石英纤维纸表面匀度指数最佳,为122。而质量浓度5.0 g/L的聚乙烯醇(PVA)-石英纤维体系下的石英纤维纸抗张强度最高,为0.99 kN/m。石英纤维纸内部的表面活性剂残余量主要受发泡初始液表面活性剂的质量浓度影响,初始质量浓度越高,表面活性剂在石英纤维纸表面的吸附量越大。同时,提高表面活性剂的用量有利于降低石英纤维与硅溶胶之间的接触角,进而有助于改善硅溶胶与纸张的结合。 展开更多
关键词 泡沫成形 石英纤维 表面活性剂 硅溶胶
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