【摘 要】
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利用扫描电镜(SEM)对编织炭/炭复合材料和混杂炭/炭复合材料的常温剪切试样进行了微观结构和断口形貌观察，探讨了裂纹形成和扩展方式，揭示了材料在加载过程中微结构不断演化导致材料最终破坏的断裂机理。分析结果表明，材料中微观缺陷，特别是界面缺陷的存在降低了材料力学性能，并可能成为材料失效的裂纹源；起始裂纹在剪切载荷作用下沿着结合力较弱的界面扩展，在遇到炭纤维束时，根据不同情况会以绕过、切过炭纤维束两种
【机 构】
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哈尔滨工业大学深圳研究生院.广东 深圳 318000 台州学院物理与电子工程学院,浙江 台州
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利用扫描电镜(SEM)对编织炭/炭复合材料和混杂炭/炭复合材料的常温剪切试样进行了微观结构和断口形貌观察，探讨了裂纹形成和扩展方式，揭示了材料在加载过程中微结构不断演化导致材料最终破坏的断裂机理。分析结果表明，材料中微观缺陷，特别是界面缺陷的存在降低了材料力学性能，并可能成为材料失效的裂纹源；起始裂纹在剪切载荷作用下沿着结合力较弱的界面扩展，在遇到炭纤维束时，根据不同情况会以绕过、切过炭纤维束两种方式向前扩展，在这一过程中多种缺陷的存在将加速裂纹扩张速度并增加裂纹扩展范围，导致材料有可能在低应力状态下提早破坏。
其他文献
采用正交设计的方法，研究不同钛源、外加剂及其加入量对二氧化钛在活性炭纤维上负载牢同度的影响，结果表明：负载牢固度最佳方案为钛酸丁酯+聚四氟乙烯20％，相对流失率为0.0952，负载效果理想；对其进光催化活性实验，120min内，苯浓度从30×10-6下降到15×10-6左右，降解率达50％，光催化效果显著。
本文利用透射电子显微镜对有机模板法制备的树脂基有序中孔炭材料和掺杂了一定量二茂铁颗粒的中孔炭材料的孔道结构和显微结构进行了相应表征。结果表明，中孔炭孔道基本上按面心立方点阵排列，点阵参数约为20nm～25 nm，、、三个晶带轴的投影均显示中孔炭材料的孔径较均匀，排列规整；基体炭的电子衍射呈现明显的非晶特征，高分辨观察也表明为无定形态；掺杂有二茂铁颗粒的中孔炭局部范围可以发现分散开的金属铁粒子。
对化学气相沉积法(CVD法)制备的多壁纳米碳管(MWNTS)依次进行球磨、化学活化和氨化预处理，研究预处理方法对多壁纳米碳管双电层电容的影响。结果表明，球磨、化学活化可剪短多壁纳米碳管，提高比表面积和孔容，氨化则降低已活化多壁纳米碳管的比表面积；电化学性能测试显示氨化、化学活化和球磨导电性依次降低，球磨和化学活化由循环伏安测得的比容量相当，而高于氨化；放电电流密度由5mA/g增至100mA/g，球
本文采用添加有多壁碳纳米管(MWNTs)的酚醛乙醇溶液活性浸渍自制聚丙烯腈基(PAN)炭纤维纸坯体，再将坯体于180℃模压固化2小时，并依次在800℃和1 800℃进行炭化和石墨化处理，从而制备出炭纸(CFP)成品。利用扫面电子显微镜(SEM)和场发射电镜(FESEM)观察了酸处理前后MWNTs、坯体、未添加MWNTs的CFP和CFP/MWNTs的微观结构。分别利用X射线衍射(XRD)法和四探针法
以中间相沥青作为前驱体，采用KOH直接活化、预炭化再KOH活化两种方式，制备出多孔活性炭。采用N2吸附法对活性炭的比表面积、孔径分布进行了表征。制备的活性炭应用于电化学电容器的电极材料，进行恒流充电、循环伏安电化学分析。实验分析表明，电化学性能不仅受活性炭比表面、孔结构的影响，也可能与活性炭的微观形貌有关。经预炭化处理的活性炭颗粒具有片层结构，更有利于炭电极与电解液的浸润，提高微孔比表面积对比电容
研究了聚氯乙烯/炭黑(PVC/CB)复合材料的电流电压特性以及电阻温度特性等主要电学性能，同时对电流时间特性和功率特性进行了探讨。实验结果表明，此复合材料具有明显的渗流效应、负温度系数(NTC)效应、非线性伏安特性。复合体系的电流电压特性曲线依赖于测试电压可以分为欧姆区和非欧姆区。电流时间曲线表现出显著的指数函数特征。通过功率特性测试，发现不同炭黑含量的样品具有不同的使用条件。
以预氧丝网胎体积分数为35％、加％和45％针刺织物为坯体，经数次沥青浸渍/炭化、高温石墨化处理后制备炭/炭复合材料，测定并分析这三种材料的拉伸、压缩、弯曲和剪切强度；采用扫描电子显微镜对其断口形貌进行观察，研究预氧丝网胎体积分数对炭/炭复合材料力学性能的影响。结果表明：材料的Z向力学性能(除了抗压强度)随着预氧丝网胎体积分数的增加呈单调递增关系，材料的XY向九学性能受预氧丝网胎体积分数影响较小。扫
分别以炭纤维、芳纶纤维和纤维素纤维为增强体，采用湿法工艺制备出三种纸基摩擦材料。借助扫描电镜、热重分析仪和摩擦磨损性能试验机研究了不同增强纤维纸基摩擦材料的微观形貌、耐热性能和摩擦磨损性能。结果表明，增强纤维在树脂基体中随机分布，形成了大小不一的孔隙。炭纤维增强的纸基摩擦材料起始分解温度高出其它两种纤维增强的样品约20-100℃，耐热性能优异；同时具有摩擦力矩曲线平稳，静摩擦系数低，磨损率小等特点
本文首先在超细石墨粉表面原位合成酚醛树脂，然后将覆盖了树脂的石墨进行粉碎、压制后制备成酚醛树脂/石墨材料，最后通过烧结等工艺制备成碳/石墨材料。观察了酚醛树脂/石墨材料烧结前后的微观形貌：对酚醛树脂/石墨材料进行了热分析；测试了碳/石墨材料的性能。实验结果表明：采用原位合成法，酚醛树脂能均匀地覆盖在石墨粉表面；原位合成热塑性酚醛树脂制备的碳/石墨材料在性能上优于原位合成热固性酚醛树脂制备的碳/石墨
利用碳纳米管(CNTs)进行界面改性是提高玻璃纤维增强塑料(GFRP)抗侧冲击强度和韧性的一种有效方法。本文从制备工艺、微结构表征、机械性能测试、断口分析和理论计算等方面系统地研究了火焰法制备的碳纳米管在GFRP界面改性中的作用。实验结果表明，1)与常规的化学气相沉积(CVD)法制备的多壁和单壁碳纳米管相比，利用火焰法制备的碳纳米管改性，手糊成型工艺制成GRFP的冲击强度被提高了15％以上；2)断