硼纤维及其复合材料的发展和应用ppt课件

1、硼纤维及其复合资料的开展和运用. 实为钨丝或碳纤维为芯、表层为硼的皮芯型复合纤维。直径有100、140及200m，密度2.302.65g/cm3，强度3.25.2GPa，模量350400GPa。是良好的加强资料，可与金属、塑料或陶瓷复合，制成高温构造用复合资料。硼纤维活性大，在制造复合资料时易与基体相互作用，影响资料的运用，故通常在其上涂敷碳化硼、碳化硅等涂料，以提高其惰性。什么是硼纤维(boron fiber)?.硼纤维的优缺陷 硼纤维属脆性资料，抗拉强度约3500兆帕，弹性模量400吉帕，密度只需钢材的14，抗紧缩性能好。在惰性气体中，高温性能良好。在空气中超越500时，强度显著降低。硼纤

2、维具有其他陶瓷纤维难以比较的高强度、高模量和低密度等特点，是制备高性能复合资料用的重要加强纤维资料。由于其高的比强度和比模量，在航空、航天和军工领域获得广泛运用。其缺陷就是价钱相对与其他加强体复合资料偏高，实践消费生活中大规模推行运用有一定难度。.硼纤维的性能硼纤维是高性能复合资料重要的纤维加强体之一，是用化学气相堆积法使硼纤维堆积在钨丝或碳纤维新材上制得的直径为100200m的延续单丝。硼纤维有拉伸强度超越了高强度钢，密度只需2.5g/cm3，强度比普通金属钢、铝等高48倍。硼的硬度极高，摩氏硬度9.5，仅次于金刚石，比碳化硅几乎高40%，比碳化钨高一倍，详细性能见下表1所示.表1 硼纤维的

3、性能.纳米硼纤维钓竿玻璃钢电缆管道硼纤维技术.表2 硼纤维与其他纤维性能比较.化学气相沉淀法(CVD)硼纤维的制备有机金属法.化学气相沉淀法什么是化学气相堆积法?制备钨芯-BF 预处置:用作芯材的钨丝先在NaOH中用电化学方法进展外表清洗及减小直径处置，控制直径约为13m，然后进入清洗室去除外表的氧化物。.W丝(约为13m)清洗室 H2 1200堆积室 2BCl3+3H22B+6HCl 0涂覆室 维护层 B4C3 厚24m 钨芯-BF 直径约100m.t碳纤维丝(约为33m)裂解石墨室(H2 +CH4 )堆积室2BCl3+3H22B+6HCl 0涂覆室维护层 B4C3 厚24m 碳芯-BF 制

4、备碳芯-BF.碳芯比钨芯强度降低了5%,但是本钱降低了25%.有机金属法制备硼纤维工艺硼的有机金属化合物(三乙基硼/硼烷系化合物等)高温分解(600 底丝 Al等)Al芯-BF.BF硼纤维的性能比较. 硼纤维加强复合资料机理 复合资料性能与组分性能、组分分布以及组分间的物理、化学作用有亲密关系。用纤维加强塑料、混凝土、陶瓷基体等，能使整体复合资料的强度、韧性增大，其抗疲劳、抗冲击性能也能得到很大的改善，其主要缘由就是由于当纤维定向或不定向的分散在复合资料中时，基体与纤维是严密结合的，纤维将限制基体的变形，于是在基体和纤维界面部分产生了剪应力，并经过剪应力将复合资料接受的载荷合理地分配在纤维和基

5、体两种组分上。纤维会遭到比基体更大的拉应力，这就是纤维起到加强的缘由。纤维能阻滞基体微裂纹的扩展也是其加强的一个重要缘由。.硼纤维的加强复合资料a、硼纤维加强铝基复合资料硼纤维可用于加强铝、镁、铁等金属资料和树脂，但主要用于加强金属资料它是如今独一适用的金属加强用纤维。铝和硼纤维加强体复合，可以把铝及铝合金良好的韧性、延展性和容易成形的优点与硼纤维的高强度、耐烧蚀和分量轻等优点结合在一同，既抑制了加强体脆性的弱点，又弥补了基体金属硬度缺乏和较重的缺陷。.硼纤维加强铝基复合资料作为当前纤维强化金属的一个较典型的代表，具有高的比强度和比模量以及高强度和刚性、轻分量、高导热性和低热膨胀性等突出优点，

6、与金属或树脂构成的复合资料与传统工程资料相比可减重20% 40%。具有优良的疲劳强度和耐蚀性能，能在300或更高的温度下平安任务，主要用于制造对分量和刚度要求高的航空、航天飞行器部件。它的出现为体积小、分量轻、高空性能好的飞机，提供了一种理想的资料。.b、硼纤维加强环氧树脂复合资料 销售的的硼纤维大多数为延续的硼/环氧预浸带，典型宽度为6.4152mm。硼纤维并非定向陈列，约占复合资料体积的50%。典型的加料方式为每厘米宽度上82根丝以上，树脂含量占3035wt%。制造时在预浸带反面贴一单层厚度为0.03mm的Style104玻璃纱布。贴玻璃纱布的优点有两点：在处置和铺层时玻璃纱布给预浸带添加

7、了横向整体性，同时在衔接时有助于硼纤维坚持间距和对准。 硼纤维/环氧复合资料除了具有高的比强度和比模量之外，相对于炭纤维/环氧复合资料来讲，还具有较大的热膨胀系数以及不易与铝合金发生电化学腐蚀等特点。.Please insert your own textPlease insert your own textPlease insert your own textPlease insert TitlePlease insert sub-title123.Please insert your own textPlease insert your own text Please insert you

8、r own text. Please insert your own text. Please insert your own text. Please insert your own text.Please insert TitlePlease insert sub-title.TextTextTextTextYour own textYour own textYour own textPlease insert TitlePlease insert sub-title.TextTextTextTextYour own textYour own textYour own textPlease insert TitlePlease insert sub-title.TextTextTextTextTextText TextPlease insert TitlePlease insert sub-title.TextYour own textYour own textYour own textTextTextPlease insert TitlePlease insert sub-title.Product CProduct BProduct BProduct CProduct AProduct APlease insert TitlePlease insert sub-titl