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碳纤维缠绕工艺起毛影响因素研究

纤维复合材料 2023年第1期40卷 10-16页

作者：王华毕程祖锦赵飞郑磊唐自佳王立强祖磊扶建辉合肥工业大学合肥230009 湖北航天技术研究院总体设计所武汉430040 西安航天动力技术研究所西安710025 固体火箭发动机燃烧、热结构与内流场国防科技重点实验室西安710025

为了减少碳纤维复合材料在缠绕过程中由于纤维与缠绕设备之间的摩擦产生断丝起毛问题,从纤维本身和缠绕设备两方面对其展开研究。首先结合扫描电子显微镜与原子力显微镜观察纤维表面形貌,在微观层面分析起毛原因;设计了一款碳纤维起毛... 详细信息

为了减少碳纤维复合材料在缠绕过程中由于纤维与缠绕设备之间的摩擦产生断丝起毛问题,从纤维本身和缠绕设备两方面对其展开研究。首先结合扫描电子显微镜与原子力显微镜观察纤维表面形貌,在微观层面分析起毛原因;设计了一款碳纤维起毛量测试装置用来测量不同工艺条件下纤维起毛量的变化,进而选取出最优缠绕工艺条件。同时将优化后的工艺条件应用于试验样件的缠绕,显著减少了碳纤维缠绕过程中纤维起毛的现象,提升了试验样件的力学性能。

关键词：碳纤维缠绕起毛纱宽导纱杆材质导纱杆运动状态

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碳纤维缠绕复合石墨轴承的特性及制备方法

炭素 2018年第4期 36-38,31页

作者：程诺侯玉杰李秋霞成都中超碳素科技有限公司成都610000

在碳套的表面缠绕一层碳纤维,通过高温烧结-浸渍树脂-固化-高温烧结等工艺处理,生成一种耐腐蚀、耐高温的新型石墨轴承,本文重点介绍了其性能优势及制备方法。

关键词：碳纤维缠绕石墨轴承自润滑性耐腐性耐高温性热膨胀系数一致

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碳纤维复合壳体用基体环氧树脂研究进展

宇航材料工艺 2011年第3期41卷 8-11页

作者：舒碧光秦凤平王纪霞周一博张新航陕西剑锋机械研究所西安710065

介绍了固体火箭发动机碳纤维缠绕用基体环氧树脂的种类、选择原则及适于碳纤维缠绕用基体树脂的研究进展。

关键词：固体火箭发动机碳纤维缠绕基体环氧树脂进展

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脐带缆轻量化设计及其力学性能

船舶工程 2022年第3期44卷 150-157页

作者：邓禹夏辉高建东梁旭浙江大学海洋学院浙江舟山316021 中国海洋学会北京100161

脐带缆内部结构是由众多功能单元集成的复合结构,随着油气资源开发向深海推进,常用铠装钢丝脐带缆的有效抗拉能力急剧下降,有必要对其进行轻量化改进。因此,通过对碳纤维脐带缆的截面和芳纶增强脐带缆的增强层进行设计,从脐带缆的理论... 详细信息

脐带缆内部结构是由众多功能单元集成的复合结构,随着油气资源开发向深海推进,常用铠装钢丝脐带缆的有效抗拉能力急剧下降,有必要对其进行轻量化改进。因此,通过对碳纤维脐带缆的截面和芳纶增强脐带缆的增强层进行设计,从脐带缆的理论求解和数值仿真两方面分析碳纤维脐带缆和芳纶增强脐带缆相较于钢管脐带缆和铠装钢丝脐带缆的力学性能和轻量化程度。通过数值仿真分析缆长对3种脐带缆刚度的影响。研究发现,碳纤维脐带缆的轻量化程度最高,可达26.1%。

关键词：脐带缆碳纤维缠绕芳纶编织轻量化

碳纤维增强碳/碳坩埚预制体缠绕技术及实验研究

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碳纤维增强碳/碳坩埚预制体缠绕技术及实验研究

作者：王征天津工业大学

学位级别：硕士

碳/碳复合材料是一种具有特殊性能的结构化复合材料,具有优异的耐烧蚀性、耐热振性和低热膨胀系数,广泛应用于航空航天和新能源等领域。直拉单晶硅炉热场部件碳/碳坩埚的使用寿命对控制单晶硅生产成本和生产大尺寸单晶硅至关重要,碳纤... 详细信息

碳/碳复合材料是一种具有特殊性能的结构化复合材料,具有优异的耐烧蚀性、耐热振性和低热膨胀系数,广泛应用于航空航天和新能源等领域。直拉单晶硅炉热场部件碳/碳坩埚的使用寿命对控制单晶硅生产成本和生产大尺寸单晶硅至关重要,碳纤维增强碳/碳坩埚预制体缠绕技术是采用纤维缠绕的方法增强预制体力学性能,提高碳/碳坩埚使用寿命和结构稳定性。本文提出一种碳纤维增强碳/碳坩埚预制体自动缠绕成型技术,在针刺成型的碳/碳坩埚预制体上进行碳纤维增强缠绕可较好弥补针刺预制体整体连续纤维不足和力学性能较弱的缺点。在对国内外缠绕技术研究现状的总结分析的基础上,对碳纤维增强碳/碳坩埚预制体缠绕技术展开研究,提出缠绕线型设计流程,研制专用四自由度自动化缠绕装置并对其各自由度运动轨迹进行规划,实现碳纤维增强碳/碳坩埚预制体自动化缠绕。首先,基于传统缠绕工艺和预制体坩埚特殊结构形状,根据缠绕分段原理确立了先分段再整体的碳纤维增强缠绕线型设计方法;基于非测地线缠绕理论提出适用于非对称封头回转体结构坩埚预制体的非测地线缠绕线型设计流程,提出全程线同面切点法对缠绕线型规律展开研究;建立优化求解封头段滑移系数和圆柱段滑移系数的计算模型,探究滑移系数、缠绕角、中心转角和切点数之间的关系并通过计算机仿真软件MATLAB对设计线型轨迹进行模拟仿真。其次,根据线型特性和坩埚预制体芯模结构确定四自由度缠绕装置整体设计方案,描述各自由度在缠绕过程中的传动形式,结合缠绕装置各部件的尺寸条件、位置关系和装配要求对碳纤维增强碳/碳坩埚预制体缠绕装置进行设计并在Pro/E软件中建立虚拟样机。为了得到期望的缠绕线型对缠绕装置各自由度运动轨迹进行规划,讨论切点数对各自由度运动轨迹的影响,为缠绕装置的缠绕实践提供了理论依据。再次,基于缠绕工艺要求和缠绕装置工作原理对四自由度缠绕装置控制系统进行设计。根据系统控制功能需求进行控制系统硬件设计和软件设计,对相关电气元件进行选型和电路连接建立控制系统的硬件平台,根据缠绕要求编写控制程序和设定软件参数,对人机界面进行设计达到人机交互的目的。最后,搭建碳纤维增强碳/碳坩埚预制体缠绕实验平台,通过进行缠绕精度实验和缠绕线型实验验证了控制系统的缠绕精度、线型设计的可行性和四自由度缠绕装置运动轨迹规划的正确性。

关键词：碳/碳坩埚预制体碳纤维缠绕线型设计四自由度缠绕装置

70 MPa车载Ⅳ型储氢气瓶关键技术及标准化研究

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中国特种设备安全 2023年第5期39卷 1-8页

作者：苏红艳何春辉金碧辉成志钢江苏国富氢能技术装备股份有限公司张家港215600 张家港氢云新能源研究院有限公司张家港215600

随着燃料电池汽车产业的发展,大容积70 MPa车载Ⅳ型储氢瓶已成为现阶段氢能应用的重要任务之一。本文通过对国内外70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶研发和应用现状的调研,系统地描述了车载Ⅳ型储氢瓶各项关键技术的研制进展,对比分析国内外车载Ⅳ... 详细信息

随着燃料电池汽车产业的发展,大容积70 MPa车载Ⅳ型储氢瓶已成为现阶段氢能应用的重要任务之一。本文通过对国内外70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶研发和应用现状的调研,系统地描述了车载Ⅳ型储氢瓶各项关键技术的研制进展,对比分析国内外车载Ⅳ型瓶标准化现状及检验检测技术要求,为70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶国产化研制、标准制定提供参考。

关键词： Ⅳ型储氢瓶塑料内胆碳纤维缠绕氢气密封损伤检测

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