碳纤维增强水泥基复合材料的发展与研究_李克智.pdf

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1、碳纤维增强水泥基复合材料的发展与研究/李克智等碳纤维增强水泥基复合材料的发展与研究李克智,王闯,李贺军,石振海(西北工业大学材料学院,西安7 10 072)摘要传统的水泥混凝土材料由于 功 能单一、脆性大、自重大、杭拉强度和杭弯强度差,在一些特殊领域中的应用受到了很大限制。碳纤维由于具有高比强度、高比模量、密度小、耐腐蚀、导电性好、对人畜无害等优异性能而颇受材料科学工作者的青睐,被视为许多复合材料的优良增强体。将破纤维加入到水泥基体中,制成破纤维增强水泥基复合材料,不仅可改善水泥自身力学性能的缺陷,使其具有高强度、高模量、高韧性,更重要的是能把普通的水泥建筑材料变成对温度和应力敏感、具有自感知

2、内部应力和损伤及一系列电磁屏蔽性能的智能材料。关健词碳纤维水泥基复合材料性能综述Develo pm entandStudyof Carh onFibe rReinf orce dCementComPo site sL l Ke zh i,WA N GChu ang,L lHe jun,SHIZhenhai(反h oolof加Iate rialsS cienee,Northwe ster nP Oly te ehnieal Univ er sity,为an7 10 072)Ab stra ctTr aditio nale eme ntc on er etem ate rialsar egr ea

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4、n duetivity,and har mle s snesstohum anbe ingsan ddomestiea nl r n als.Ce menteon creter einf oreedw ithsh ortc arb onfibe rs15attr aetiv enotonlyf oritslowdryi眼shrinkage,high flex ur alstre眼th,hightensilestren gth,hight ough ne s san dh ighte nsileduetility,butalsof oritsabilitytos en seitsow nstr

5、ainan dda m ag已The ref ore,c arb onfib ersa re诫delyregar de da sex cellentreinf oree m enttoimprovethem eehanie alprope rtie sofee m entr n atrixeomP Osites.What5m or e,ad di昭e a rb onfiber sc a ntur nee m entint oa nintel ligentr n ate rialt hatPos se ss esaser ie sofeleetriealeh ar-a Cter一St1C S-K

6、e ywor t七。a rb onfiber,ee m entm atrixeomposite s,pr oper ty,re view0前言2 0世纪 6 0年代以来,碳纤维作为新一代复合材料的增强纤维,以其高强度比、高模量比、低密度、低X光吸收率、抗腐蚀、耐烧蚀、抗疲劳、耐热冲击、导电导热性能好、传热系数小、膨胀系数小和自润滑等优异性能而在航天航空、航海、建筑、轻工等领域中获得了广泛 的应用。将碳纤维加人到水泥基体中即制成碳纤维增强水泥基复合材料(C arb onF ib erR einforc ed Ce-me ntC ompos i te s,简称C FR(二),也称纤维增强混凝土川。

7、在水泥基材料中掺入高强碳纤维是提高水泥复合材料抗裂、抗渗、抗剪强度和弹性模量,控制裂纹扩展,提高耐强碱性,增强变形能力的重要措施。此外,碳纤维还具有震动阻尼特性,可 吸收震动波,使防地震能力和抗弯强度提高十几倍 2,3。更为可贵的是,碳纤维具有导电性,将其加入到水泥基体中,赋于水泥基体智能性,极大地扩大了混凝土的应用范围。C FR C复合材料在承受负荷时表面不产生龟裂,其抗拉强度和抗弯强度、断裂韧性比不增强的高几倍到十几倍,其冲击韧性也相当可观。短切碳纤维增强水泥所用碳纤维的长度一般为3一6,直径为7一2 0脚,抗拉强度范围在0.5一0.SGPa。普通水泥的 强度通常为n.7 6MPa,若按重

8、量掺人1 5%的碳纤维,其强度可达到24 5MPa;若掺人量为2 0师时,强度可高达54 8.SMI甲护。此外,与普通混凝土相比,CFR C具有质轻、强度高、流动性好、扩散性强、成型后表面质量高等优点,将其用作隔墙时,比普通混凝土制作的隔墙薄1/21/3,重量减轻1/2一1/3。CFRC有多种规格,其中短切碳纤维增强混凝土主要 用在屋面、外墙、内墙、地面、天棚等方面;长纤维混凝土用在承重构件方面,由它制成的构件尺寸稳定,同时还具有防静电性、耐磨耗、耐腐蚀等性能,因 此,CFRC性能的研究近年来发展迅猛。1CFRC的性能特点及应用1.1CFRC的制备C FRC的制备一般由混料、成型、养护3步组成

9、。将碳纤维预混水泥与砂子、石子、水、外加剂等均匀混合,然后按照浇注法、挤出法、压制法、压制脱水法或振动法之一使混合料成型,成型后的试件放人到水或养护箱中养护,干后即成CFRC复合材料,通常有水泥砂浆和水泥混凝土两种类型,后者更具有实用性。制备CFR C过程中,最关键的问题是如何使碳纤维均匀分散到水泥基体中,这是决定C FR C复合材料性能的重要因素。常用 的拌合方法有两种:干拌法和湿拌法。前一种方法是先将碳纤维和水泥混合搅拌均匀后,再加人砂子、水和其他外加剂,搅拌Zm in,人模、振动成型、24 h后脱模、养生;后一种方法是将部分水、碳纤维、水泥、砂子和外加剂混合搅拌Zh an后,再加人,国家

10、自然科学基金项目(50 172 039)李克智:男,1959年生,教授,博士生导师,主要从事碳纤维增强复合材料的研究侧:0 2于88 49576 4Bl:lib理拓n例,二己让c n86材料导报20 06年5月第20卷第5期分散剂梭甲基纤维素(CMC)和硅灰搅拌lmi n,最后再加人剩余水搅拌1而n、入模、振动成型、2 4h后脱模、养生。搅拌工艺也十分讲究,一般采用间歇式 自动控 制搅拌仪。碳纤维水泥浆体的理想搅拌工艺为先拌制水泥和碳纤维,再 加人拌合水或先将碳纤维在溶有分散剂的水 中分散后 加入水泥搅拌30 5,最后加人标准砂再继续搅拌。碳纤维在制备好的CFR C试件中呈三维乱向分布,由于受

11、纤维排列方式和长度的影响,短切碳纤维的增强效果比单轴连续纤维和两维乱向分散的短纤维增强效果差。1.2力学性能水泥是脆性材料,但只要加人3v ol%的碳纤维就可以完全改变它的脆断特性.其模量可增加2倍,强度提高5倍。如果定向加入,则加人1 2.3v ol%的 中强碳纤维 便可使水泥 的强度从SMPa提高到1 85MPa,抗弯强度也可达到13 0入Ua 2,5。赵稼祥阁认为,用碳纤维增强水泥可以使抗拉强度和抗弯强度提高5一 1 0倍,韧性与延伸率提高2 03 0倍,结构质量减轻1/2。郭全贵等川利用单丝拔 出试验测定了C FR C复合材料的界面结合力,认为高强度和高模量碳纤维的加人能有效阻止裂纹

12、的扩展,在复合材料受载时,基体通过界面将载荷传递给碳纤维,从而使碳纤维成为载荷的主要承载者,由于纤维 的拔出或断裂吸收了大量的能量,复合材料的抗拉强度、抗弯性能、韧性等力学性能均得到显著改善。邓宗才等阁研究了CFRC在反复荷载下的应力一应变曲线,认为CF RC具有 良好的弹塑性性能,得 到了能反映材料特性的曲线方程。1,3电阻率普通水泥基复合材料在干燥条件下 的电阻率一般在10 41 07nm范围内,它既不属于绝缘体,也不属于良导体川,而是一种事实上的高电阻率非导电材料。在水泥基体中掺人很少的碳纤维就能显著降低电阻率 l 0,且随碳纤维掺量的增加,电阻率大幅度下降。降到一定程度后,再增 加碳纤

13、维,对于已经呈良好导 电性能的试体,作用就不大了。按照渗流理论,当水泥基体中碳纤维掺量达到一定数值后,相互接触的碳纤维构成了无限渗流集团,全部团簇形成渗流 网络,试件电导率迅 速增加。CFR C试件电阻率的变化对应于复合材料内部微裂纹 的发生、扩展和破坏3个阶段。美国F arha dR e za等 1 l测定了不同频率下C FR C电阻率的变化,确证了C FR C是一种机敏材料,具有自诊断能力。C FRC复合材料的这种性质,使其可作为一种本征智能型材料,用于混凝土大坝、大桥等工程的自诊断检测。研究表明,只要CF RC中含有0.Zv ol%的碳纤维呻,就能改善其力学性能和电学性能。美国纽约 州立

14、大 学D DL.C hu ng小 组 l a一1 5 1研究了加人5长、0.sw t%或1.ow t%(体积比0.巧v ol%或0.3 0 v ol%)的碳纤维到水泥基体中,施加应力后直流电电阻率的变化,利用此性能可将C FRC制成传感器埋到公路底部用于交通控制和监测。1.4压敏性1989年美国的D DL.Chun g研究小组首先发现,在水泥基体中掺人短切碳纤维,可使其具有 自感知内部应力、应变和损伤程度的功能 l e。随着压应力的变化,C FR C电阻率发生变化的现象称作压敏性,CFR C的主要特性就是压敏性和温敏性。当C FRC试件两端有温差时,会在此两端产生电压 差,其冷端为负极,热端为

15、正 极,这便是所谓的 热 电效应。另一方面,当对CFR C施加电场时,会在混凝土中产生热效应,引起所谓的电热效应,这两种效应都是由碳纤维混凝土中空穴性 电导运动所致。通过电阻率的变化可以测定C FRC中安全、损伤和失效3个工作阶段。由于CFR C既具有热电效应,又具有电热效应,因此把它“植入”混凝土结构时,可对混凝土结构进行温度分布自诊断,根据诊断结果实现混凝土结构的温度自适应。国外已将碳纤维温敏混凝土 用于机场道路及桥梁路面的 自适应融雪和融冰,利用C FR C通 电 后产生的热量能有效地清除路面冰雪 l v8。唐祖全等 l s对CFRC的电热效应进行了大量研究,并对其融雪化冰功能进行了尝试

16、。当CFRC与电源连通后,导 电混凝土产生热量,使路面温度升高,当温度升到O以上后,路面上的冰雪就会自动融化成水而流走,从而保障了道路畅通和行车安全。毛起熠等咖川研究了5和10长的碳纤维以不同量加人到水泥基试件中的电阻 变化率与压应 力之间的关系,发现CFRC压敏性与纤维掺量关系密切,对于5长 的纤 维,掺量为0.4w t%时压敏性最好,掺量增加或减少都会使压敏性 变差;对于1 0长的纤维,掺量为0.Zw t%时效果最好,随着 纤维掺量 的增加,压敏性越来越小。碳纤维 的长度和掺量对CF RC压敏性的影响与复合材料的导 电机制有关,此 机制可以用隧道模型解释呻。张巍等卿一润分别运用两 电极法和

17、四电极法测定了CF RC试件的导电性,分析了导电机理,符合隧道效应理论。1.5屏蔽效应屏蔽是电磁干扰防护控制的最基本方法之一,其目的一是控制内部辐射区域的电磁场,不使其越出某一区域;二是防止外来的辐射进入某一区域。当外来电磁波遇 到屏蔽材料时,就会被吸收、反射和多次反射,使电磁波能量的继续传递受 到削弱。当材料的屏蔽效能SE达到3 0一6OdB的中等屏蔽值时才认为有效。性能良好的 电磁屏蔽材料应具有较高的 电导率及磁导率。碳纤维对电磁波有较强的反射性,利用此特性可将碳纤维复合材料用作薄壁结构吸波材料的背衬。这种材料是雷达波的反射体,特别是在低频下与金属一样反射电磁波 z 6。在水泥基体中加人导

18、电的碳纤维可在基体中形成导 电网络,碳纤维添加量、长度以及成型方法对CFRC的屏蔽性能均有较大的影响。于令第等卿,2 8 j通过实验发现,增加C FR C复合材料中导电碳纤维的长度和含量,可以明显提高屏蔽效果。2影响CFRC性能的主要因素2.1碳纤维掺入,和长度的影响张其颖等卿a 0 j经过反复试验,确定了 目前条件下制备轻质CFRC复合材料的适宜参数为:水泥,轻骨料(重量)2,1,水灰比0.6 5,复合外加剂含量0.5%,碳纤 维长度6,掺入 量3.3%。研究表明,外加剂、硅粉及热水养护方法都促进了碳纤维与水泥基体的粘结,更充分地发挥了碳纤维的增强作用,提高了复合体的强度。CFR C之所以具

19、有良好的力学性能,一方面是因为碳纤维本身具有 良好的力学性能,另一方面是合适的操作工艺,使得碳纤维在基体中分散较为均匀阻断了裂纹的扩展。而外加剂的加人既改善了浆体的流动性,促进了碳纤维的均匀分散,使试体密实度提高,同时外加剂的早强作用加快了水泥早期水化速度,较多 的凝胶状水化产物使得碳纤维与基体更紧密地接触,从而提高了试体的抗折、抗拉、抗压性能。杨元霞等即研究了碳纤维长度和掺量对CF RC导 电性的影响,发现当碳纤维掺量(以占水泥质量计)在。%0.8写的范围内增加时,对于碳纤维长度为5和10的复合材料,其碳纤维增强水泥基复合材料的发展与研究/李克智等电阻率的变化分为4个阶段:先陡然下降,后缓慢

20、下降,又急剧下降,再趋于平缓。当碳纤维掺量 相 同 时,长 度 为1 0的CFRC试件的电阻率比长度为5试件的 电阻率要小,且在碳纤维掺量较小时,碳纤维长度对复合材料的电阻率影响较大,碳纤维掺量较大(大于0.6%)时,复合材料 电阻率受碳纤维 长度的影响变小。碳纤维长度 为10时,碳纤 维掺量 与电阻率的关系曲线在碳纤维掺量达0.5%时趋于平缓,而碳纤维长度为5时,曲线在碳纤维掺量大于0.6%后才趋于平缓。在水灰比、碳纤维掺量及成型工艺条件一定 的情况下,碳纤维长度增大,C FRC导电性增强,但若纤维过长,则易集束成团,难于分散均匀。从而使碳纤维的利用率降低。所以,一般所用碳纤维长度不宜超过1

21、 0。随着碳纤维掺量 的增加,CFR C试件电阻率降低,且受龄期的影响减小,适宜的碳纤维掺量应为0.5%左右。纤维在水泥基体中分散的均匀程度与其长径比有很大关系,一般是长径比越大,即纤维直径不变而纤维长度越大时,其在搅拌中越易成球。因此,单纯从有利分散的角度来讲,应是纤 维越短越好。同时,碳纤维的掺量对其分散性也有较大的影响。试验发现,在碳纤维和水泥混合搅拌过程中,当碳纤维掺量达到水泥质量的1%时,混合料中便会有 明显 的纤维 团出现,且即使延长搅拌时间,纤维团也不会消失。所以,在一般的拌制工艺中,碳纤维的长度在5左右或更大时,碳纤维 的最大掺量不宜超过l肠。碳纤维的掺量和长度对CFR C的压

22、敏性也有影 响。对于5长的纤维,掺量为0.4%(水泥质量百分比计)时压敏性最好,掺量增加或减少都会使压敏性变差;对于1 0长的纤维,掺量为。.2%时效果最好,随着纤维掺量的增加,压敏性越来越小巨,2。2.2水灰比和密实成型的影响水灰比及密实成型工艺对C FRC导电性有很大影响。刘宝举等脚采用1 0长碳纤维、掺量为0.5%、水灰比为0.25一0.4 5时的工艺,利用振动成型法制得CFR C试件,测试了2 8天龄期时的电阻率。试验发现,当水灰比由0.2 5升至0.3 0时,试件电阻率减小,而水灰比由0.3 0升至0.4 5时,试件电阻率增大,即曲线上水灰比等于0.3 0的这一点为转折点。在一定成型

23、条件下,水灰比的变化将导致硬化试件孔隙率的变化,而孔隙率的大小又直接影响电阻率的测定结果,即孔隙率与电阻率成正比关系。所以,在水灰比由小到大的变化过程中,孔隙率先减小后增大,试件的电阻率也呈现出同样的变化趋势。水灰比对碳纤维分散性影响很大,其原因是 由其对混合料流动性的影响而引起的。密实成型方法也影响CFRC的电阻率。碳纤维掺量一定时,振动压制成型所得试件的电阻率远小于振动成型试件的电阻率(在振动压制成型过程中,混合料中的水分在压力作用下被挤出)。在其它因素固定的条件下,振动压制成型试件的水泥石更密实,孔隙率小,因而导 电性较好;压力对混合料的“压缩”作用也会大大缩短碳纤维的间距,增大碳纤维的

24、搭接程度,使沿碳纤维网络的电子传导得以加强;同时,压力作用下的碳纤维与水泥石间接触电阻也将变小。此外,碳纤维间距的缩短,也使得部分碳纤维间原以水泥石离子导电为主的电导变成以电子导电为主的电导,所有这些都大大增强了CFR C的导电性。2.3碳纤维均匀分散的影响碳纤维直径仅为几个微米,表面光滑且憎水,在水泥基材料中很难均匀分散,这是制备电学性能稳定的碳纤维水泥机敏材料的一个关键性难题。由于碳纤维的几何特性及其表面疏水性,在机械搅拌力的作用 下,碳纤维会趋于 团聚而凝成纤维块。研究表明,对于相同配比的碳纤维水泥基材料,如果纤维分散不均匀,其电导率将产生明显的差异,这极大地限制了CFR C复合材料作为

25、机敏材料的应用。加人表面活性剂是改善碳纤维表面疏水性的重要方法。研究表明咖川,梭甲基纤维素(CMC)是促进碳纤维在水泥浆体中分散的一种有效 的表面活性剂,它溶于水尤其是热水后,形成胶状透明液体,可以使碳纤维稳定地悬浮在水溶液中而不集结成束。CMC在降低纤维表面张力的同时,也降低了水泥基体的表 面能,因而会在水泥浆体的搅拌过程中引人一定量的气泡。为了确保纤 维的有效分散,同时改善水泥浆体的和易性和降低气泡的含量,在制备CFRC试件过程中和添加CMC的同时,还应加人一定剂量 的减水剂和消泡剂。这样,才可以得到分散性能好、力学性能稳定的CFRC复合材料。水中和等 a 6研究了碳纤维在水泥基体中均匀分

26、散的 问题,测试了CFR C的电阻率,认为随着时间 的推移,CFRC的电阻率变小。碳纤维砂浆的压敏性很大程度上取决于碳纤维在基体中分散的均匀程度。提高碳纤维均匀分散的主要方法有两种:一是用分散剂CMC,使自身具有憎水性的碳纤维在水溶液中均匀分散;二是加人超细粉 如硅灰、粉煤灰等,填充骨料间隙和絮化结构,占据水空间,使砂浆变稀,提高砂浆的和易性。2.4养护龄期的影响美国DDLChun g小组)研究了从72 8天养护过 程中,不同养护龄期对CFRC自监测性能、力学性能和电阻的影响规律。实验发现,养护龄期对CFRC的力学性能影响很大,而对直流电的体积电阻影响较小。在养护龄期为7天时随着压应力的增加,

27、电阻会单调增加,而在养护龄期为1 4天 和 2 8天时,随着压应力的增加,电阻单调下降;另外,在养护龄期为1 4天和 2 8天时,施加循环应力,每一循环结束时,电阻微弱下降且不可逆,而在养护龄期为7天 时,无此现象,其原因主要在于养护龄期影响纤维与水泥基体之间的界面结合力。通过分析电阻 变化,DD L.Chun g认为养护龄期影响C FRC复合材料的自监测性能。杨元霞 3 l以成型时埋人 电极的方法分别制作了碳纤维掺量为。.2%、0.5写和0.8%的3组试件,测试了养护龄期对C FRC电阻率的影响,其结论为,CFRC试件的电阻率随龄期的延长 而增大。其中,碳纤维掺量为。.2%时,CFRC电阻率

28、随 龄期的延长而增大的程度较显著,且电阻率值也较高;碳纤维掺量为0.5%时,CFR C的电阻率明显地较碳纤维掺量为0.2%的小,且随龄期的延长也较缓慢;当碳纤维掺量达。.8%、龄期为3一7天时,CFR C的电阻率增加极小,到1 4天后,电阻率曲线已基本趋于平缓。2.5外加剂的影响在制备CFRC过程中,应根据情况加人分散剂、减水剂、消泡剂、早强剂等外加剂,以改善CFRC的力学性能和电学性能,尤其是为促进碳纤维的均匀分散所加人的分散剂,其含量多少直接影响碳纤维水泥砂浆的力学性能。理论上讲,碳纤维分散程度越好,对力学性能的改善就越显著。但另一方面,要使碳纤维分散程度好,就必须加入分散剂,而分散剂的加

29、人又会降低碳纤维水泥砂浆的力学性能。这是因为分散剂与水相混合时会产生大量气泡,在砂浆中形成空隙,从而降低砂浆的强度。为了消除气泡,常加人磷酸三丁醋作为消泡剂,这种物质呈酸性,会降低砂浆的力学性能。谢慧才等 s 8对不同含量的分散剂进行对材料导报2006年5月第20卷第5期比试验时发现,分散剂含量对水泥砂浆的抗折强度有不同程度的影响。分散剂含量 少时,抗折强度较普通砂浆提高的幅度不大,其主要原因是分散剂含量少会导致碳纤维的分散程度降低。试验过程中明显发现,分散剂含量少时,碳纤维有团聚现象。分散剂含量为0.5%和0.6%时,CFR C抗折强度提高的幅度最大。但随着分散剂含量的增加,抗折强度减小。不

30、难看出,分散剂的掺入固然提高了碳纤维的分散性,但影响了水泥基体与骨料的界面粘结,导致力学性能下降 3 9。3.6碳纤维表面处理的影响碳纤维的表面比较光 滑,比表面积小,表面能较低,具有活性的表面一般不超过 总表面积的1 0%,呈现僧液性,所以较难与基体有较好的结合。国内外已有许多研究人员采用多种方法对碳纤维表面进行了处理。表面处理可归纳为四大类:清除表面杂质;在纤维表面形成微孔或刻蚀槽,从类石墨层面改性成碳状结构以增加表面能;引进具有极性或反应性的官能团;形成与树脂起作用 的中间层图。美国Dl L.C hun g研究小组 0,月运用臭氧处理法、硅烷处理法等取得了可喜成果,认为对碳纤维进行表面处

31、理,增加了表面氧浓度,并且将表面氧从 GO型结构变成C一0结构,使纤维与水的接触角降到零,纤维 的分散性提高,由此增强了碳纤维和水泥基体之间的界面结合,从而提高了CFRC的拉伸强度、模量和延展性。而且,臭氧处理不影响纤维本身的形貌、强度及体积电阻。张其颖闭认为碳纤维表面对水泥浆的润湿性不仅影响纤维与基体界面的粘结强度,还影 响纤维在水泥中的分散程度。满华元等印3采用阳极表面处理法对碳纤维进行了处理,处理后的沥青碳纤维可使水泥复合材料比对 应基体的力学性能提高2 5%左右。水中和等田用3 0%的双氧水对碳纤维进行了表面处理,以改善碳纤维表面的疏水性,提高碳纤维对水的浸润性。实验表明,当水泥浆中掺

32、入经过双氧水处理的碳纤维时,电阻率的变异系数明显小于使用未经处理的碳纤维的水泥浆。双氧水处理后 的碳纤维表面出现纵向分布的沟、槽,增大了碳纤维的表面积,增强了纤维和水泥基体间的相互作用。4CFRC复合材料的展望目前,世界上碳纤维的生产大国首推日本,其产品已高度垄断了国际碳纤维市场,其次是美国。国外对CFR C复合材料的研究始于2 0世纪 7 0年代,我国则始于 8 0年代末哪。尽管如此,我国在碳纤维增强复合材 料的应用研究方面还是取得了令人可喜的进展,新型建材“碳纤维增强水 泥”就是新开发的碳纤维的一个重大应用领域。但是,国内目前研究 的重点多集中在CFR C复合材料 的力学性能上,对其智能性

33、、电磁屏蔽性以及对段ebeek效应、Pe lt ier效应和T homs on效应及其应 用 的研究远落后于美国D DL.Chu ng研究小组。坦诚而言,CFRC复合材料屏蔽性能应用于防止核辐射和原子反应堆领域中的研究还处在萌芽阶段;影响CFR C力学性能、电学性能的各主要成分之 间的定量关系还未能精确描述;制备CFRC复合材料过程 中内部各组分之间的界面反应如何进行、有何特征,这些微观组织变化对CFRC的宏观性能影响程度等问题还有待于进一步探讨。此外,在制备CFR C过程中,除采取控制加料顺序,变换搅拌工艺,加人粉煤灰、硅粉、CMC等分散剂促使碳纤维均匀分散外,材料研究工作者仍在继续寻求最理

34、想的碳纤维分散方法。参考文献1吴人洁.复合材料.第2版,天津:天津大学出版社.200 22王茂章,贺福.碳纤维的制造、性质及其应用.北京:科学出版社,19843李学 明,天津纺织工学院学报,1 99 7,1 6(2):9 04张卫东,徐学燕.石油工程建设,200 4,30(2):95Ga reesP,FraileJ,etal.欣mC on crR es,2005,3 5:3246赵稼祥.纤维复合材料,1 99 6,(4):4 67郭全贵,岳秀珍,等.纤维复合材料,1 99 5,(3):4 28邓宗才,钱在兹.建筑结构,2002,32(6):549王成启,吴科如.建筑材料学报,2003,6(3)

35、:2 5310张其颖.硅酸盐通报,2003,(3):2211F arhad Re z a,Jer斗A.CemC on erC omP,2004,2 6:87312Chu飞D DLMater段iE吧,1998,R22:5713S hiZ eng qia眼,Chun gD D LC泛mC on crRes,1999,29:4351 4WenSihai,Chun gD DL.C emC on crRe s,19 99,29:96 115XuYunshe眼,Chun gD DLC泛mC on erR es,19 99,29:77 316Chun gD D L.C冶mC onerRe s,2001,3

36、1:1831 7We nSihai,Chu吧D DLC笼 mC on crRes,2000,30:29 51 8韩宝国.碳纤维水泥基复合材料压敏性能的研究切.哈尔滨:哈尔滨工业大学,200 11 9唐祖全,李卓球,等.武汉理工大学学报,200 1,23(3):520毛起烟,杨元霞,等.硅酸盐学报,19 96,25(6):73 421SunMing qi飞,L iZ huoqi比C泛 mC on crRes,1998,28(12):170722Siehel EKThePh邓ie sofele etr ieallyc onduetin gc om因s-ites.NewYor k:Ma reelE地

37、kker,1976.702 3张巍,谢慧才,等.混凝土与水泥制品,200 2,(4):3 224韩宝 国,关新春,等.玻璃钢/复合材料,200 3,(6):62 5韩宝 国,关新春,等.材料科学与工艺,20 03,1 1(4):3 4326靳武刚.现代塑料加工应用,2003,16(1):242 7于令第,李秀云,等.中国安全科学学报,1 99 6,6(6):828赵福辰.材料开发与应用,2001,16(5):2929张其颖.纤维复合材料,199 4,(2):1830张其颖.硅酸盐通报,1996,(6):3 73 1杨元霞,刘宝举.建筑材料学报,200 1,4(2):20 032T OshioU

38、ra n o,Ki扣shiMur a ka而,e taLC冶mp ositesP artA.1996,27A:1833 3Y an gYuan范氏Cem肠n erR es,2002,32:7473 4Chun gD DLC emC on c rRe s,20 01,31:163 33 5关新春,韩宝国,等.混凝土与水泥制品,200 2,(2):3 436Ramakrishn a nV,Sriniv as anV.IndianCon crJ,1982,56(12):3 2637Chun gD DL.C泛mC on crRe s,1997,27(9):131338谢慧才,韦炳宇,等.河南科学,20

39、 02,20(6):6 663 9欧阳幼玲,陈迅捷,等.混凝土与水泥制品,200 4,(2):4 240FuXuli,Chun gD DL,etal.C arb on,1998,36(9):13 3741Chu飞D DL.笼 mC on crRes,199 8,28(2):18342张其颖.纤维复合材料,200 1,(2):4 94 3满华元,张岩,等.复合材料学报,19 95,12(2):474 4水中和,赵正齐,等.武汉理工大学学报,200 3,25(12):1 745WallerJA.Ci v i lEngine erif l ga ndPublieWbr ksR ev,197 2,63:35 7(责任编辑张敏)