收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

近临界水分解碳纤维/环氧复合材料层合板的实验研究

李兰  
【摘要】:碳纤维/环氧复合材料广泛应用于航天、体育、医疗等领域,由于其不能在高温熔融也不能在溶剂中溶解,因此对其废弃物进行分解回收成为一个非常棘手的问题。 本实验利用近临界水成功对碳纤维/环氧复合材料层合板进行了分解,回收得到碳纤维。首先探讨了不同反应条件对层合板分解特性的影响,研究发现随着温度的升高和时间的延长,环氧树脂的分解率增加;而投料比对环氧树脂的分解率影响较小;随溶剂量增加,环氧树脂的分解率会先增加后减少;在水中加入硫酸、氢氧化钾后,环氧树脂的分解率增加,氢氧化钾的催化效果要好于硫酸的催化效果;增加层合板层数会使环氧树脂的分解率下降。 利用扫描电镜、金相显微镜、单丝拉伸和气质联用等测试手段,对层合板的固相和液相分解产物进行了表征。扫描电镜观察表明在较高分解率下可以得到表面清洁的碳纤维;单丝拉伸测试表明回收碳纤维的拉伸强度为原纤维的98%,纤维损伤很小;气质联用(GC-MS)测试表明,液相分解产物主要为n-羟基苯甲亚氨酸甲酯、苯酚、对异丙基苯酚和对异丙烯基苯酚。随着温度的增加、时间的延长以及催化剂浓度的增加,这四种物质所占比例也随之增加。 使用回收碳纤维制备再生环氧复合材料,并对其力学性能进行了测试,发现再生复合材料的拉伸强度为原生复合材料的92.85%、弯曲强度为原生复合材料的96.47%,说明使用近临界水回收得到的碳纤维完全可以再次使用。 最后利用ANSYS软件对近临界水中碳纤维/环氧复合材料层合板的应力和应变进行了分析。结果表明外界温度和压力对层合板的X、Y方向的应力和应变的作用方向是不同的。文中还分析了层合板层数对层合板应力和应变的影响,增加层合板层数会使层合板的剪切应力、剥离应力以及Y方向的应变增加,但会使X方向的应变减少。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杨连威;刘振刚;姚广春;;碳纤维镀铜的研究[J];材料科学与工艺;2005年06期
2 舒卫国;张连锋;;碳纤维的化学镀镍[J];航空工艺技术;1997年06期
3 赵玉庭,顾伟民;碳纤维表面的液相氧化与化学偶联的研究[J];玻璃钢/复合材料;1985年02期
4 许嘉敏,李军;碳纤维表面化学改性及其表征的研究[J];高分子材料科学与工程;1990年01期
5 肇研;段跃新;肖何;;上浆剂对碳纤维表面性能的影响[J];材料工程;2007年S1期
6 应琴;钟良;刘传慧;;碳纤维化学复合镀制备电磁屏蔽材料工艺研究[J];制造技术与机床;2009年12期
7 何传飞;;碳纤维表面化学镀铜工艺[J];山东纺织科技;2010年01期
8 赵璐;郭永;白云峰;赵建国;李江;;碳纤维在吸波材料中的应用[J];山西大同大学学报(自然科学版);2010年06期
9 ;联合国工业开发计划署来华协商周复合材料组技术座谈总结[J];化工新型材料;1980年08期
10 笪有仙,张志谦,吴人洁;碳纤维表面的X-光电子能谱研究[J];合成纤维;1982年04期
11 M、Brendle ,陈玉琴;碳纤维的等离子体表面处理及其效果[J];新型炭材料;1988年02期
12 吴振;陈万吉;;新型整体-局部高阶剪切变形理论及层合板精化三角形单元[J];计算力学学报;2005年06期
13 王建方;吴文健;胡碧茹;满亚辉;陈朝辉;;PIP法制备Cf/SiC复合材料过程中碳纤维的化学损伤[J];高等学校化学学报;2006年10期
14 李伟;李劲;陈振华;;粉末涂层碳纤维制备碳/碳复合材料研究进展[J];材料导报;2006年S2期
15 毕辉;寇开昌;赵清新;吴海维;王志超;张教强;;碳纤维表面化学镀镍的研究进展[J];材料导报;2008年04期
16 钱水林;;碳纤维表面处理技术探讨[J];合成纤维;2008年11期
17 董志军;李轩科;袁观明;李楠;姜召阳;胡子君;;熔盐反应法在碳纤维表面制备TaC涂层[J];材料导报;2009年08期
18 黄小忠;王竹;段曦东;杜作娟;;碳纤维表面氮化硼涂层的制备[J];表面技术;2011年04期
19 白淑贞;张复盛;;碳纤维的电聚合处理及其对复合材料性能的影响[J];航空材料;1985年03期
20 A.ISHITANI;敖明;;表征碳纤维表面及界面的新技术[J];新型炭材料;1987年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚明辉;;压电复合材料层合板的混沌动力学研究[A];The 5th 全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2011年
2 艾浩;董春迎;;非对称复合材料层合板多稳态构型分析[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
3 郭翔鹰;张伟;;两自由度角铺设复合材料层合板系统的非线性振动特性研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
4 吕光全;张纪奎;程小全;;厚截面复合材料层合板固化过程数值模拟研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
5 谢宗蕻;张磊;苏霓;;离位增韧复合材料层合板低速冲击阻抗性能试验研究[A];复合材料:创新与可持续发展(下册)[C];2010年
6 郭兆璞;陈浩然;;复合材料层合板粘弹性屈曲分析[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
7 王瑞;郭兴峰;陈海霞;王广峰;;复合材料层合板双切口层间剪切试验的改进研究[A];复合材料:生命、环境与高技术——第十二届全国复合材料学术会议论文集[C];2002年
8 王星;夏才安;董石麟;;板锥网壳结构的静力有限元分析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
9 陈换过;姜节胜;闫云聚;徐斌;;复合材料层合板结构在线损伤检测[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
10 王星;王磊;董石麟;;板锥网壳结构的设计与施工[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭慧;碳纤维表面能、表面粗糙度及化学组成的表征[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 侯玉品;复合材料层合板铺层设计与离散结构选型优化方法研究[D];大连理工大学;2013年
3 张敏;碳纤维增强树脂基复合材料界面结合强度关键影响因素研究[D];山东大学;2010年
4 赵峰;含纳米组元界面相对碳纤维/环氧复合材料界面性能的影响[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 范晓明;机敏混凝土的压敏性及钢筋腐蚀与防护机理研究[D];武汉理工大学;2009年
6 王跃全;飞机复合材料结构修理设计渐进损伤分析[D];南京航空航天大学;2010年
7 张福华;碳纳米管/碳纤维多尺度增强体及其复合材料界面研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 苏永振;航空材料结构低速冲击健康监测研究[D];南京航空航天大学;2010年
9 李健;稀土溶液处理碳纤维填充热塑性聚酰亚胺复合材料摩擦学性能研究[D];上海交通大学;2008年
10 袁颂东;氮化硼纳米材料的制备及性能研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石彦平;拉曼光谱研究碳纤维的微观结构和性能[D];东华大学;2011年
2 孔祥依;短碳纤维表面化学镀镍及其复合材料屏蔽性能研究[D];太原科技大学;2011年
3 强成文;碳纤维表面的磁性涂层包覆及其吸波性能研究[D];兰州大学;2011年
4 周勇;镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及吸波性能研究[D];武汉理工大学;2011年
5 王存涛;等离子体改性PAN基碳纤维/聚酰亚胺界面强度的研究[D];东华大学;2011年
6 李兰;近临界水分解碳纤维/环氧复合材料层合板的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 柯倩兰;常压等离子体处理对国产PAN基碳纤维表面性能影响的研究[D];东华大学;2011年
8 李春华;双螺杆挤出法制备碳纤维增强聚碳酸酯复合材料的研究[D];青岛大学;2010年
9 周娟娟;免疫吸附磁性涂层碳纤维的研究[D];中南大学;2010年
10 范大鹏;超临界二氧化碳对碳纤维的表面处理[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 ;B-2隐身轰炸机应用隐身材料实例[N];中国化工报;2002年
2 ;B-2隐身轰炸机应用隐身材料实例[N];中国化工报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978