【摘 要】
:
纤维增强树脂基复合材料及应用是我国重点发展的技术领域之一,其具备轻质高强、耐腐蚀及高绝缘技术优势,特别适用于电力行业.为了推动纤维增强绝缘复合材料技术在电力行业的应用及发展,系统阐述了近年来纤维增强复合材料在电力输电杆塔、复合绝缘横担、风机叶片、复合绝缘子和高压套管等领域的应用情况及进展,简述了相应电力设备中复合材料应用结构设计、应用技术特点及技术优势.最后,结合相应纤维增强复合材料发展情况及国家政策趋势,总结了未来纤维增强绝缘复合材料在电力行业的应用方向及应用发展的趋势.
【机 构】
:
国网电力科学研究院有限公司, 南京 211106;国网电力科学研究院 武汉南瑞有限责任公司, 武汉 430074;国网电工新材料技术联合实验室(南瑞) , 武汉 430074;国网电力科学研究院有限公
论文部分内容阅读
纤维增强树脂基复合材料及应用是我国重点发展的技术领域之一,其具备轻质高强、耐腐蚀及高绝缘技术优势,特别适用于电力行业.为了推动纤维增强绝缘复合材料技术在电力行业的应用及发展,系统阐述了近年来纤维增强复合材料在电力输电杆塔、复合绝缘横担、风机叶片、复合绝缘子和高压套管等领域的应用情况及进展,简述了相应电力设备中复合材料应用结构设计、应用技术特点及技术优势.最后,结合相应纤维增强复合材料发展情况及国家政策趋势,总结了未来纤维增强绝缘复合材料在电力行业的应用方向及应用发展的趋势.
其他文献
本文开展了基于干法缠绕成型工艺固体火箭发动机复合材料壳体样件的力学特性研究.通过建立基于三次样条厚度预测方法的封头精细化数值模型,利用Hashin失效判据对壳体爆破压强进行预测,并结合试验结果,分析了固体火箭发动机壳体的水压爆破失效行为.基于该数值模型,探究了补强角度、补强厚度和补强区域对壳体爆破行为的影响.结果表明:封头精细化补强对壳体的承载性能有较大提升,通过40°补强层进行封头补强,壳体爆破压强提升了约50%;在一定范围内,壳体的爆压压强随着补强层的增加而增加;针对破坏位置的局部补强对壳体水压爆破强
本文以地下水氯离子含量高、受动压影响显著环境应用轻骨料纤维喷射混凝土(Lightweight Aggregate Fiber Shotcrete,简称“LAFS”)喷层支护的情况为背景,设计出了以不同的氯化钠溶液侵蚀龄期与侵蚀浓度、陶粒掺量以及纤维种类为影响因素的正交试验,进行抗压、劈裂抗拉以及动态压缩一维SHPB冲击试验,并借助扫描电镜对氯盐侵蚀及纤维增强机理进行分析.研究结果表明:影响氯盐侵蚀LAFS抗压、劈裂抗拉及冲击性能的影响因素主要是侵蚀龄期和陶粒掺量,随侵蚀龄期和陶粒掺量的增加均呈现出先增加后
为探究热压复合工艺参数对飞艇蒙皮材料的能量耗散与残余应变特性的影响机制,本文以聚氟乙烯(PVF)膜为耐气候层,TPU膜为阻氦层,聚芳酯Vectran纤维机织平纹布为承力层,TPU胶膜为黏结层,通过热压复合的方式制备多种热压工艺参数下的飞艇蒙皮材料,并对其进行循环加载-卸载后的力学性能测试,分析了热压温度和热压时间对耗散能和残余应变的影响规律,并提出了理论公式.结果表明:热压温度和热压时间对飞艇蒙皮材料的能量耗散与残余变形特性的影响的变化规律相同,且拟合方程的拟合程度良好,系数与热压温度和热压时间呈正相关;
热压罐成型模具的温度梯度会增加复合材料固化的不确定性.提高模具表面温度分布的均匀性可保证复合材料构件的固化质量和成型精度.现存模具优化方案大多操作困难,难以用于工程实践.本文提出在模具支撑结构中,添加沿流体流向倾斜一定角度的直板作为导流板,通过控制导流板的倾斜角度,调整气体在模具后部的压缩程度,最终确定添加导流板的最佳位置.采用本文方法能够达到优化模具表面温度分布均匀性的目的,可用于指导实际工程中复合材料构件热压罐成型模具的优化工作.
通过弯曲、拉伸试验研究了Z-pin预制孔植入工艺在降低复合材料层合板面内性能损伤方面的表现.对固化后的Z-pin增强试件进行损伤检测发现Z-pin预制孔植入工艺可显著降低Z-pin植入后造成的纤维卷曲、绕流稀释及断裂等初始损伤.试验结果显示直径为0.28 mm的Z-pin采用预制孔植入工艺植入试件后,试件拉伸、弯曲强度分别只降低了3.02%和3.33%,这表明Z-pin预制孔植入工艺可显著降低对试件面内性能的损伤;直径为0.18 mm的Z-pin采用预制孔植入工艺植入试件后,试件拉伸、弯曲强度分别只降低了
单边缝合技术具有不需要在织物底部安装缝合台的优点,被广泛应用于复合材料曲面预制件及大型结构件中,也为碳纤维复合材料三维增强方面做出了重要的贡献.为了使单边缝合技术在碳纤维预制体中获得预期的线迹,避免线迹稳定成环中出现跳针、线迹过紧或过松的问题,对单边缝合设备原理进行分析,对原有的OSS线迹缝合中引线、钩线、挑线机构的动作配合关系和时间配合关系进行重新设计与规划,并增加滑槽式杠杆拨线机构拨取线环,使线环被钩线针穿入.使增加的拨线机构不产生任何线程损耗且具有一定挑线功能,在有效避免成环失败问题的基础上,降低挑
本文用FiberSIM复合材料软件仿真得到最佳铺层方法,并利用软件仿真结果制作内、外蒙皮的内轮廓下料样板;设计角度对位工装精确控制内、外蒙皮铺层接缝,保证内、外蒙皮空间分布上的均匀性;利用蜂窝下料样板裁切蜂窝,保证蜂窝接缝拼接严密,避免蜂窝接缝间发泡胶对电厚度均匀性的影响;采用适合的固化成型参数分别成型内、外蒙皮,粘接蜂窝及嵌块,保证胶黏剂在曲面天线罩上分布的均匀性.在宽频带使用条件下,采用上述方法制作的天线罩电厚度均匀性好,幅度一致性可以控制在±0.1 dB以内,相位一致性可以控制在±3°以内,优于设计
对044B/BA9918芳纶纤维层压板开展了常温、低温和高温三种环境下拉伸、压缩、剪切等力学性能试验,得到芳纶纤维层压板在不同环境下的基本力学性能参数,如纤维和基体方向的强度和弹性模量、面内剪切强度与模量、短梁剪切强度等.试验结果表明,044B/BA9918芳纶纤维层压板的力学性能参数具有较强的温度相关性.与常温环境的力学性能相比,低温环境下与基体相关的强度和模量值有不同程度的增强,如0°压缩、90°压缩的强度值等,而高温环境由于吸湿后基体材料性能发生退化,材料的力学参数值则明显降低,如面内剪切强度等.
本文研究了Ⅳ型70 MPa气瓶的非测地线缠绕与爆破强度.首先,通过微分几何和龙格库塔法求解非测地线缠绕角度微分方程,将非测地线缠绕分为固定拐点和固定角度两种模式;然后,采用试验的手段对两种模式非测地线缠绕进行表征,得出稳定缠绕范围;最后,对比了测地线与非测地线两种工艺的预测爆破压力,并进行试验验证.结果表明,固定拐点的缠绕模式滑线系数可以达到0.35,而固定角度的缠绕模式滑线系数在[-0.1,0.1]范围之内.采用非测地线缠绕工艺,同时起到了增强封头和筒身的作用,提高了气瓶爆破压力.
采用正交实验研究了摩尔比(A)、木质素用量(B)、催化剂量(C)等3个因素对木质素改性酚醛树脂性能的影响,以木质素改性酚醛树脂为基体制备了模塑料并对其性能进行了测试.正交实验结果表明:木质素用量对聚速、游离酚、废水酚和苯酚反应率具有最主要影响,催化剂用量是黏度和软化点的最主要影响因素.在本研究范围内,制备模塑料用的木质素改性酚醛树脂的优选实验方案为:摩尔配比为0.84、木质素用量为10%、催化剂用量为0.9%,采用木质素改性酚醛树脂制备的模塑料具有更好的机械性能和耐热性能.