文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 高强PE纤维应用

高强PE纤维应用

高强PE纤维应用
高强PE纤维应用

高强PE纤维应用(高分子聚乙烯)超高强度、超高分子量聚乙烯纤维(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene

Fiber,简称UHMWPE)是继碳纤维、芳纶纤维之后的第三代高强高模高科技特种纤维。

超高强度聚乙烯纤维在水中的自由断裂长度为无限长,在粗细相同的情况下,它所能承受的最大质量是钢丝绳的8倍,是继碳纤维、芳纶纤维之后的第三代超高强度纤维,在军事工业和航天航空领域均有不可替代的作用。它最重要的功能是防弹、防刺,用其做成的防弹衣质量比传统的防弹衣要轻得多,而且强度高。这种聚乙烯纤维的强度比钢高15倍;若按质量计其强度比芳纶高40%,可称之为当今世界上强度最高的聚乙烯纤维。

在三大特种纤维中,超高强度、超高分子量聚乙烯纤维质量最轻,化学稳定性好,耐磨耐弯曲性能、张力疲劳性能和抗切割性能最强,是用于航空航天、防弹防刺等国防领域和汽车制造、运动器材、劳动防护用品等民用领域的理想材料。该纤维是世界范围内的稀缺物资,生产技术难度极大,目前国际上只有荷兰、美国、日本的三家公司能够工业化生产,世界年总产能仅1万吨左右,国内年产能仅2000吨,且装置规模都很小。在未来10年,世界UHMWPEF的年需求量将达到20万吨以上,市场潜力巨大。

由于超高分子量聚乙烯纤维具有众多的优异特性,它在高性能纤维市场上,包括从海上油田的系泊绳到高性能轻质复合材料方面均显示出极大的优势,在现代化战争和航空、航天、海域防御装备等领域发挥着举足轻重的作用。

1、国防军需装备方面

由于该纤维的耐冲击性能好,比能量吸收大,在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料。

如直升飞机、坦克和舰船的装甲防护板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣、盾牌等,其中以在防弹衣中的应用最为引人注目。它具有轻柔的优点,防弹效果优于芳纶,现已成为占领美国防弹背心市场的主要纤维。

另外超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值优,UHMWPE是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶的2倍多。国外用该纤维增强的树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强的复合材料头盔的替代品。

2、航空航天方面的应用

在航天工程中,由于该纤维复合材料轻质高强和抗冲击性能好,适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等。该纤维也可以

用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索,取代了传统的钢缆绳和合成纤维绳索,其发展速度异常迅速。

3、民用方面

(1)绳索、缆绳方面的应用:用该纤维制成的绳索、缆绳、船帆和渔具适用于海洋工程,是该纤维的最初用途。普遍用于负力绳索、重载绳索、救捞绳、拖拽绳、帆船索和钓鱼线等。该纤维制成的绳索,在自重下的断裂长度是钢绳的8倍,是芳纶的2倍。该绳索用于超级油轮、海洋操作平台、灯塔等的固定锚绳,解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀和尼龙、聚酯缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂,需经常进行更换的问题。

(2)体育器材用品:在体育用品上已经制成安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等,其性能较传统材料为好。

(3)用作生物材料:该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和整形缝合等方面,它的生物相容性和耐久性都较好,并具有高的稳定性,不会引起过敏,已作临床应用。还用于医用手套和其他医疗措施等方面。

(4)工业上,该纤维及其复合材料可用作耐压容器、传迭带、过滤材料、汽车缓冲板等;建筑方面可以用作墙体、隔板结构等,用它作增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度,提高其抗冲击性能。

超高分子量聚乙烯纤维目前属世界范围内的稀缺物资,世界年需求量约5万吨,其中美国占70%。但目前全世界产量不足10000 吨,缺口很大。据国内外专家预测,未来10年内每年超高分子量聚乙烯纤维的市场年需求量将在10万吨以上。

特殊性能

1、高比强度,高比模量。比强度是同等截面钢丝的十多倍,比模量仅次于特级碳纤维。

2、纤维密度低,密度是0.97~0.98g/cm3,可浮于水面。

3 、断裂伸长低、断裂功大,具有很强的吸收能量的能力,因而具有突出的抗冲击性和抗切割性。

4、抗紫外线辐射,防中子和γ射线,比能量吸收高、介电常数低、电磁波透射率高。

5、耐化学腐蚀、耐磨性、有较长的挠曲寿命。

物理性能:

密度:0.97~0.98g/cm3。比水的密度低,可以漂浮在水上

强度:2.8~4N/tex

模量:91~140N/tex

延伸度:3.5%~3.7%

纤维素酶的作用机理及进展的研究

纤维素酶的作用机理及进展的研究 摘要:纤维素酶广泛存在于自然界的生物体中,本文论述了纤维素酶的性质,重点介绍了纤维素酶的作用机理、应用及其研究进展,并对其研究前景做了展望。关键词:纤维素酶;纤维素;作用机理; 0引言 纤维素酶在饲料、酒精、纺织和食品等领域具有巨大的市场潜力,已被国内外业内人士看好,将是继糖化酶、淀粉酶和蛋白酶之后的第四大工业酶种,甚至在中国完全有可能成为第一大酶种,因此纤维素酶是酶制剂工业中的一个新的增长点。 纤维素占植物干重的35%-50%[1],是世界上分布最广、含量最丰富的碳水化合物。对人类而言,它又是自然界中最大的可再生物质。纤维素的利用和转化对于解决目前世界能源危机、粮食短缺、环境污染等问题具有十分重要的意义[2]。 1 纤维素酶的性质 纤维素酶是一种重要的酶产品,是一种复合酶,主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成,还有很高活力的木聚糖酶活力。纤维素酶是四级结构,,产生纤维素酶的菌种容易退化,导致产酶能力降低。由于纤维素酶难以提纯,实际应用时一般还含有半纤维素酶和其他相关的酶,如淀粉酶(amylase)、蛋白酶(Protease)等。 纤维素酶的断键机制与溶菌酶一样,遵循双置换机制。纤维素与酶相互作用中,是酶被底物分子所吸附,然后进行酶解催化,酶的活性较低,仅为淀粉酶的1/100[3] 纤维素酶对底物分子的分解,必须先发生吸附作用。纤维素酶的吸附不仅与自身性质有关,也与底物密切相关,但纤维素酶的吸附机制总体并未弄清,仍需进一步研究[4]。 2 纤维素酶的作用原理 (1)、纤维素酶在提高纤维素、半纤维素分解的同时,可促进植物细胞壁的溶解使更多的植物细胞内溶物溶解出来并能将不易消化的大分子多糖、蛋白质和脂类降解成小分子物质有利于动物胃肠道的消化吸收。 (2)、纤维素酶制剂可激活内源酶的分泌,补充内源酶的不足,并对内源酶进行调整,保证动物正常的消化吸收功能,起到防病,促生长的作用。 (3)、消除抗营养因子,促进生物健康生长。半纤维素和果胶部分溶于水后会产生粘性溶液,增加消化物的粘度,对内源酶造成障碍,而添加纤维素酶可降低粘度,增加内源酶的扩散,提高酶与养分接触面积,促进饲料的良好消化。 (4)、纤维素酶制剂本身是一种由蛋白酶、淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等组成的多酶复合物,在这种多酶复合体系中一种酶的产物可以成为另一种酶的底物,从而使消化道内的消化作用得以顺利进行。也就是说纤维素酶除直接降解纤维素,促进其分解为易被动物所消化吸收的低分子化合物外,还和其他酶共同作用提高奶牛对饲料营养物质的分解和消化。

高性能碳纤维的性能及其应用

科技进展 高性能碳纤维的性能及其应用 张新元 何碧霞 李建利 张 元 (陕西省纺织科学研究所) 摘要: 探讨高性能碳纤维的性能及其应用领域。介绍了碳纤维的分类、制备、性能特征、应用以及国内 外产业发展状况,分析了国际碳纤维产业的情况和我国碳纤维产业的现状及发展趋势。碳纤维应用涉及航空航天、体育运动、一般制造业、土木建筑、能源开发等领域。随着科技的发展和碳纤维应用技术的不断完善,碳纤维产业的发展空间必将越来越广。 关键词: 碳纤维;强度;比电阻;结晶度;聚丙烯腈;碳纤维机织物 中图分类号:TS102 .52+7 2 文献标志码:A 文章编号:1001 7415(2011)04 0065 04Property and Application of H igh perfor m ance Carbon Fiber Zhang X i n yuan H e B i x ia L i J i a nli Zhang Y uan (Shaanx iT extil e Sc i ence and T echno logy Instit ute) A bstrac t H igh perfor m ance carbon fi ber prope rty and appli cati on we re d i scussed .C l assifi cation and m anu fact ure o f carbon fiber w ere i ntroduced ,carbon fi ber property ,appli cation ,deve l op m ent at hom e and abroad w ere i n troduced as w ell as .The applica ti on fie l d i nc l udes aerospace field ,spo rts field ,genera l m anufacturi ng field ,civ il constructi on fi e l d and energy dev elopment fi e l d et a.l Interna ti ona l carbon fi ber i ndustry situati on ,current situati on and deve lop m ent trend o f dom estic carbon fi be r industry w ere ana l y sed .carbon fiber i ndustry dev elopment w ou l d be m ore and mo re w i de l y as the deve lopment o f techno logy and the perfection o f carbon fibe r app licati on technology . K ey W ords Carbon F i ber ,Strength ,Specific R esistance ,Cry sta lli nity ,Po l yacrylon itr ile ,Carbon F i ber W oven F abr i c 高性能纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐气候、耐化学试剂等特性,是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。高性能纤维品种较多,目前已规模化生产的有碳纤维、芳纶纤 维等,既可作为结构材料承载负荷,又可作为功能材料发挥作用,是性能优越的战略性新型材料。 目前,高性能纤维中碳纤维是大规模生产的一个品种,具有较高的比强度、比模量和较小的体积质量。碳纤维既具有碳材料的固有特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,具有优异的力学性能,近年来被广泛应用于航空、航天、汽车、化工、能源、交通、建筑、电子、体育运动器材等领域。 1 碳纤维的制备及分类 碳纤维的制备目前是采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)做原料,将有机 作者简介:张新元(1962-),男,高级工程师,西安,710038 收稿日期:2010 12 23 纤维与塑料树脂结合在一起,放在稀有气体的环境中,在一定张力、温度、压强下,经过一定时间的 预氧化、碳化和石墨化处理等强热过程制成。碳纤维按原丝类型可分为聚丙烯腈(P AN )基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维和酚醛基碳纤维4类。P AN 基碳纤维是目前制备碳纤维的第一大原料,其产量约占世界总产量的95%左右。沥青基碳纤维约占4%,粘胶基碳纤维约占1%,酚醛基碳纤维尚处于实验室研究,未形成产业化。 碳纤维按形态可分为长丝、短纤维和短切纤维。长丝应用在工业结构件和宇航结构件中,短纤维主要应用在建筑行业,如短碳纤维石墨低频电磁屏蔽混凝土、工业用碳纤维毡等。碳纤维按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000M Pa 、模量为100GPa 左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000MPa 、模量250GPa )和高模型(模量300GPa 以上)。强度大于4000MPa 的又称为超高强型;模量大于450GPa 的称为超高模型。

纳米纤维

纳米纤维的研究应用及其成型技术 闫晓辉化工学院材料学110030324 摘要:当聚合物纤维的尺度从微米或亚微米级降至纳米级时,就会显示出某些奇特的物理和生化性能。本文阐述了纳米纤维的基本特性,列举了相关的一些前沿应用进展,并介绍了制备纳米纤维的几种成型工艺。 关键词:纳米纤维,应用,成型技术 一、纳米纤维的概述 纤维对大家来说是十分熟悉的,如日常生活中作为服装材料用的羊毛、蚕丝、亚麻、棉花等都是天然纤维;20世纪出现的化学纤维工业,为人类提供了各种各样的合成纤维和人造纤维;还有金属纤维、矿物纤维和陶瓷纤维等。作为纤维有两个明显的几何特征:第一是纤维有较大的长度/直径比,例如蚕丝和化学纤维的长丝都可认为长度/直径比趋于无穷大;第二是纤维的直径必须比较细,这是出现一定柔韧性所必需的。传统普通纤维材料的直径多为5~50μm;最新开发的超细纤维直径可达0.4~4μm。由此可见,超细纤维也仅是与蚕丝直径相当或稍细的纤维,其直径绝对值只能达到微米或亚微米级,还不是真正意义上的超细纤维。 纳米是一个长度单位,1nm=10-9m。纳米量级一般是指1~100nm的尺度范围。纳米科技的发展,将会给纤维科学与工程带来新的观念。对纳米纤维定义其直径是1~100nm的纤维,即一维纳米材料。纳米纤维按获取途径可以分为天然纳米纤维和人造纳米纤维。纳米纤维(nanofiber)从广义上讲包括纤维直径为纳米量级的超细纤维,还包括将纳米颗粒填充到普通纤维中对其进行改性的纤维。后者是目前国内外开发的热点;采用性能不同的纳米颗粒,可开发阻燃、抗菌、抗静电、防紫外线、抗电磁屏蔽等各种功能性纤维[1]。而对于前者,才是真正意义上的纳米纤维(一维纳米材料),由于其极大的比表面积和表面积-体积比所表现出的特殊性能,日益引起科学家们的重视。天然纳米纤维由生物体产生。生物体内的大分子,如核酸(DNA 及RNA)、蛋白质、纤维素及多糖,在生命活动中起着决定作用。一些科学家认为,阐明生命科学中的高分子化学基础或者高分子化学模拟是高分子化学今后的主要研

玻璃纤维增强塑料成型工艺

玻璃纤维增强塑料成型工艺 ----------------------- 第一章绪论 FRP( Fiberglass Rei nforced Plastic S 或GRP( GlassRei nforced PlasticS 或GFRP (Glass fibre reinforced plastics 。玻璃钢是玻璃纤维增强塑料的习惯叫法,是一种新型工程材料。它是以玻璃纤维及其制品作为增强材料,以合成树脂作基体材料,通过一定的成型工艺而制成的一种复合材料。三十年代在美国出现后,到二 次世界大战期间由于战争的需要才发展起来。战后逐渐转到了民用工业方面,并 获得了迅速发展。由于玻璃钢具有许多特殊优良的性能(如机械强度高、比重 小、耐化学腐蚀、绝缘性能好等等)。因此被普遍应用于火箭、导弹、航空、造船、汽车、化工、电器、铁路以及一般民用等工农业部门中。目前世界各国都非常重视研究和发展玻璃钢材料,迄今为止,人们不但研究试制成功各种各样有特殊性能的玻璃钢材料产品,而且研究成功各种各样的成型工艺。 第二章玻璃钢基础知识 1、玻璃钢的发展历史 1940年,美国一家实验室的技术人员不小心将加有催化剂的不饱和聚酯树脂倾倒在玻璃布上,第二天发现固化后的这种复合材料强度很高,玻璃钢遂应运 而生。1942年第一艘玻璃钢渔船问世;玻璃钢管试制成功并投入使用。二战其间,美国以手工接触成型与抽真空固化工艺,制造了收音机雷达罩与副油箱;利 用胶接技术制作了玻璃钢夹芯结构的收音机机翼。 1946年发明了以纤维缠绕法生产压力容器的方法。 1949年预混料DMC(BMC )模压玻璃钢面试。 1950年真空袋与压力袋成型工艺研究成功;手糊环氧玻璃钢直升收音机旋翼面市。 20世纪50年代末,前苏联成功将玻璃钢用于炮弹引信体等军品及化工器材的生产。 1961年德国率先开发片状模塑料(SMC )及其模压技术。 1963年玻璃钢波形瓦开始机械化生产,美、法、日先后有高生产率的边疆生产线投生。 1972年美国研究成功干法生产的热塑性片状模塑料。 20世纪80年代,开发了湿法生产的热塑性片大辩论模塑料。瑞士、奥地利离心法成型玻璃钢管得到发展;意大利工业化纤维缠绕玻璃钢管生产线技术成熟,产品大量使用于石化、轻工、轮船等领域。 1956年,时任重工业部副部长、后任建材工业部长的赖际发同志赴前苏联考察玻璃钢。俄文称玻璃钢为“玻璃塑料” (CTEKJIOIIJIACTHHK ),当时中文里没有相应的词。想到材料内有玻璃,强度又高,就叫“玻璃钢”。这就是“玻璃钢” 一词的由来。

玄武岩纤维

玄武岩纤维 简介 玄武岩纤维(Basalt Fiber)是玄武岩石料在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维,其性能介于高强度S玻璃纤维和无碱E玻璃纤维之间,纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。 玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料,它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后,通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅稳定性好,而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。此外,玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少,对环境污染小,产品废弃后可直接转入生态环境中,无任何危害,因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为我国重点发展的四大纤维之一,在我国基本上实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。 玄武岩纤维表面较光滑,表面能较低,经过表面改性后,其表面增加纳米SiO2粒子,有效地提高纤维表面粗糙度,增加了微生物与载体间的有效接触面积;改性后表面有阳离子的存在,载体表面电位升高,载体表面带正电荷,利用静电吸力促进微生物固定,有利于微生物固定化;改性后表面的活性官能团,增加了载体的表面能,所含有羟基、羰基或羧基等,对微生物在载体表面粘附生长有积极的作用。通过玄武岩纤维载体表面改性,使其具有良好的亲水性和微生物负载性能,使之能够负载更多的生物量,且长时间保持较高的微生物活性,从而实现

更有效通过生物膜法降解水体中污染物。 玄武岩的发展 (1)玄武岩连续纤维作为一种新型绿色环保材料出现在20世纪60年代初。 (2)从70年代起,美国和德国的科学家先后对玄武岩纤维的制备进行了大量的研究。 玄武岩纤维的组成与结构 玄武岩纤维的密度在2.6~3.05g/cm3之间,主要组分如下表所示。 表1 玄武岩纤维主要组分含量 组分SiO2Al2O3CaO FeO MgO Na2O Fe2O3K2O TiO2P2O5含量51.4 14.83 10.26 8.47 5.92 2.42 1.73 1.20 0.84 0.32 玄武岩纤维各组分的作用如下表所示。 表2 玄武岩纤维革组分作用 组分SiO2 、 Al2O3 FeO Fe2O3 TiO2CaO MgO 作用提高纤维的化学 稳定性和熔体的 黏度提高成纤的使用 温度 提高纤维的化学稳定 性、熔体的表面张力和 黏度 属于添加剂范畴, 有利于原料的熔化 和制取细纤维 玄武岩纤维的性能 (1)热稳定性。玄武岩纤维板的热导率低,在25℃下的热导率仅为0.04W/(m?K),可以在650℃高温下使用,而玻璃纤维在同一条件的使用温度不超过400℃。 (2)声绝缘性。随着频率的增加,其吸音系数显著增加。玄武岩纤维隔音和吸音效果好,采用玄武岩纤维制作的隔音材料在航空、船舶等领域有着广阔的前景。 (3)介电性能、电绝缘性能和电磁波的透过性。玄武岩纤维具有良好的介电性能。它的体积电阻率比玻璃纤维要高一个数量级。玄武岩中含有质量分数不到20%的导电氧化物,可用于制造新型耐热介电材料。玄武岩纤维具有比玻璃纤维高的电绝缘性和对电磁波的高透过性。

纤维素酶的应用

纤维素酶的应用 1 在动物饲料中的应用 纤维素酶的应用开始于上世纪80年代早期,首先应用于动物饲料中。它的营养作用机理主要在于以下几个方面。 1)毁植物细胞壁,释放胞内养分。植物细胞内的营养物质由植物细胞壁包裹,植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶组成。纤维素酶可在半纤维素酶、果胶酶等协同作用下破坏细胞壁,使细胞内容物释放出来以利于进一步降解提高吸收率,同时也增加了非淀粉多糖的消化进而改善了高纤维饲料的利用率。 2)补充动物内源酶的不足,剌激内源酶的分泌。虽然草食动物能通过体内的微生物合成部分纤维素酶,但酶量有限,使粗纤维的消化吸收受到一定限制,而补充纤维素酶制剂则可明显提高对纤维素的利用率。对鸡、猪等单胃动物而言,其体内缺乏内源性纤维素酶,补充纤维素酶可以弥补这一缺陷,提高对纤维素的消化利用能力。同时,添加纤维素酶后,动物消化道酶系的组成、酶分泌量及活性可以得到改善,并改善消化道环境,增加酸度,激活胃蛋白酶。因此,畜禽日粮中添加纤维素酶对幼龄动物及病态和应激状态下的成年畜禽尤为重要,因为此时动物消化酶分泌量明显下降,添加纤维素酶效果会更为显著。 3)缓解或消除饲料抗营养因子的影响。果胶、半纤维素、β- 葡聚糖及戊聚糖能部分溶解于水中并产生粘性,增加了动物胃肠道内容物的粘度,对内源酶来说是一个屏障,降低了营养物质的消化吸收。而补充纤维素酶后,能在半纤维素酶、果胶酶、β- 葡聚糖酶等的协同下将纤维素、半纤维素、果胶、戊聚糖等大分子物质降解为单糖和寡糖,从而降低粘稠度,促进内源酶的扩散,增加养分的消化吸收。 4)促进小肠对营养物质的吸收。纤维素酶具有维持小肠绒毛形态完整,促进营养物质吸收的功能。 在实际生产中通常将纤维素酶与半纤维素酶、果胶酶、β- 葡聚糖酶等组成复合酶制剂用于

连续玄武岩纤维的发展及应用前景

连续玄武岩纤维的发展及应用前景 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院与成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。 2002年,我国正式将连续玄武岩纤维列入国家863计划,承担该课题项目的深圳俄金碳材料科技有限公司(由深圳黄金屋真空科技有限公司与俄罗斯一家军工材料研究院合资组建的)和大型民营企业横店集团等3家股东注资2000万人民币,于2003年12月成立了横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司。经近两年来的技术开发,横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司采用创新的生产技术和“一步法”工艺,取得了以纯天然玄武岩(不添加任何辅料)为原料生产连续玄武岩纤维的研发成果,并成功实现了工业化生产。该公司不仅掌握了电熔炉、火焰炉、气电结合的生产技术,而且生产的多轴向织物树脂基复合材料及玄武岩纤维片材等复合材料等产品得到军工和民用领域有关用户的认可。 目前,发展中的横店集团上海俄金玄武岩纤维有限公司是继俄罗斯等独联体与美国之后的全世界具有一定规模、排名第六位的生产工厂。玄武岩连续纤维的发展规划有专家学者预测: 2010年全国生产玄武岩连续纤维1万t,2020年为7万t~10万t。 2玄武岩纤维(CBF)的性能 2.1新型环保性材料 CBF具有非人工合成的纯天然性,加之生产过程无害,且产品寿命长,是一种低成本﹑高性能﹑洁净程度理想的新型绿色主动环保材料。由于玄武岩熔化过程中没有硼和其他碱金

纳米碳纤维及其应用

功能材料论文:纳米碳纤维及其应用 学校:上海电力学院 班级:应用化学110103 姓名:赵立 学号:ys1110122026

纳米碳纤维及其应用 摘要:作为一种新型碳基纳米材料,纳米碳纤维由于具有优异物理化学性能和可控微结构受到越来越多研究者的重视。本文主要介绍了纳米碳纤维的现状与发展,包括纳米碳纤维的制备、性能与应用。并讨论了纳米碳纤维的市场和发展前景。 关键词:纳米碳纤维;性能;应用;发展前景 一、前言 作为高性能纤维的一种,碳纤维既有碳材料的固有本征。又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代军民两用新材料,已广泛用于航空航天、交通、体育与休闲用品、医疗、机械、纺织等各领域。纳米碳纤维是当代纤维研究领域的前沿课题。也是一项多学科交叉、多技术集成的系统工程。 纳米碳纤维(Carbon Nanofibers 简称CNF)是化学气象生长碳纤维的一种形式,是由通过裂解气相碳氢化合物制备的非连续石墨纤维。纳米碳纤维的研究开始于1991年,日本科学家饭岛利用高分辨电子显微镜在石墨棒放电所形成的阴极沉积物中发现纳米碳纤维,自从发现了纳米碳纤维,它就引起了理论研究者以及工业应用者的兴趣。纳米碳纤维/聚合物基复合材料在世界范围内的研究工作刚刚起步,我国亦在进行跟踪研究。 从物理尺寸、性能和生产成本来看纳米碳纤维的构成是以碳黑、富勒烯、单壁和多壁纳米碳管为一端,以连续碳纤维为另一端链节中的一环。纳米碳纤维的直径在50~200nm之间,但目前不少研究工作者把直径在100nm以下的中空纤维称之为纳米碳管,亦即纳米碳纤维的直径介于纳米碳管和气相生长碳纤维之间[1]。与纳米碳管相比纳米碳纤维的制备更易于实现工业化生产。CNFs除了具有CVD法碳纤维低密度、高比模量、高比强度、高导电、热稳定性等特性外,还具有缺陷数量非常少、长径比大、比表面积大、结构致密等优点。由于纳米碳纤维具有许多优异的物理和化学性质,因此可应用于电子器件、聚合物添加剂、储能材料、催化剂载体、电磁屏蔽材料、防静电材料、电磁波吸收材料等诸多领域。 二、制备 制备纳米碳纤维的三种主要方法以及特性是: (1) 基体法在石墨或陶瓷基体上分散纳米级催化剂颗粒的“种粒”,并在高温下通人碳氢气体化合物,热解后在催化剂颗粒上析出纳米碳纤维[2]。利用基体法可制备出纯度较高的纳米碳纤维,但由于超细催化剂颗粒的制备较为困难,且受从板温度和热解气体浓度不均及催化剂粒子在基板上分布不均等因素的影响,纤维生长疏密不匀,也很难得到直径较细的制品。此外,纳米碳纤维仅在有催化剂的基体上生长,产量不高,难以连续生长,不易实现工业生产。 (2) 喷淋法在苯等液体有机化合物中掺人催化剂,并将含催化剂的混合溶液在外力作用下喷淋到高温反应室中,制备出纳米碳纤维[3]。喷淋法可实现催化剂连续喷入,为工业化连续生产提供了可能,但催化剂与烃类气体的比例难以优化,喷淋过程中催化剂颗粒分布不

玻璃纤维增强塑料夹砂管

ICS Q23 中华人民共和国国家标准 GB/T 21238-2007 玻璃纤维增强塑料夹砂管 Glass fiber reinforced plastics mortar pipes (ISO 10639:2004(E),Plastics piping systems for pressure and non -pressure water supply---Glass-reinforced thermosetting plastice(GRP) systemts based on unsaturated polyester (UP) resin,NEQ) 2007-10-21发布 2008-04-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 目次 前 言………………………………………………………………………………………… I 1 范围……………………………………………………………………………………… 1 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4分类和标记 (2) 5原材料 (3)

6要 求……………………………………………………………………………………… 4 7卫生性能 (10) 8试验方法 (10) 9检验规则 (12) 10标志、包装、运输和贮存…………………………………………………………… 14 附录A(规范性附录)初始环向拉伸强力度样……………………………………… 15 附录B(规范性附录)长期静水压性能试验及确方法…………………………… 16 试验及确定方法……………………………附录C(规范性附录)长期弯曲应弯S b 17 附录D(资料性附录)接头技术要求………………………………………………… 20 附录E(资料性附录)管件技术要求………………………………………………… 23 前言 本标准对应于ISO 10639:2004《压力和非压力给水塑料管系统——玻璃纤维增强热固性塑料(不饱和聚酯树脂)管》(英文版),与ISO 10639的一致性程度为非等效。 本标准自实施之日起,CJ/T3079-1998《玻璃纤维增强塑料夹砂管》,JC/T838-1998《玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管》,JC/T695-1998《离心浇铸玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂夹砂管废止。 本标准的附录A附录B和附录C为规范性附录,附录D和附录E为资料性附录。 本标准由中国建筑材料工业协会提出。 本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会口。 本标准负责起草单位:同济大学、北京玻璃钢研究设计院。

纤维素酶的结构与功能综述

研究生课程作业(综述)题目:纤维素酶的结构与功能 食品学院食品工程专业 学号 学生姓名 课程食品酶学 指导教师 二〇一三年十二月

纤维素酶的结构与功能 摘要:人类的生命活动离不开酶,生物体的一切新陈代谢活动都离不开酶,并且工业酶产业正在迅速发展。本文简单阐述了酶的结构与功能,重点以纤维素酶为例子,阐述它的来源、结构、分类、催化机制以及在各行业的应用,并对纤维素酶的发展前景作了一定展望。 关键词:纤维素酶结构家族功能 The structure and function of cellulase Abstract:Human's life activities is dependent on the enzyme,and all the metabolic activity of organisms cannot leave the enzyme, and industrial enzyme industry is developing rapidly.This article simply expounds the structure and function of enzymes.The key to cellulose enzyme as an example,expounds its source,structure, classification,catalytic mechanism and application in various industries,and lastly expect the development prospect of cellulase. Keywords: cellulase structure family function 1

纳米碳纤维及其应用

综 述 纳米碳纤维及其应用 赵稼祥 (航天材料及工艺研究所,100076) 摘 要 介绍世界纳米碳纤维的现状与发展,包括纳米碳纤维的制备、性能、与应用。讨论纳米碳纤维的市场和发展前景。 关键词 碳纤维,纳米,应用 Carbon Nanofiber and It ’s Applications Zhao Jiaxiang (Aerospace Research Institute of Materials and Processing T echnology ,100076) ABSTRACT In this paper the present status and development of carbon nanofiber in the w orld were briefly introduced ,including manu facturing of carbon nanofiber ,properties and application of carbon nanofiber.The market and perspective of development were als o discussed. KEY WORDS carbon ,carbon nanofiber ,application ,market 1 前 言 2002年10~11月在美国北卡罗来纳州首府洛 利(Raleigh ,NC )参加了2002年世界碳纤维会(G lobal Outlook for Carbon Fiber 2002),会后参观、访问了北 卡罗来纳大学国家纺织实验室(State T extile Laborato 2ry ,N orth Carolina State University )和土木工程系,阿 拉巴马大学材料工程系(Department of Materials Engi 2neering ,University of Alabama ),乔治亚理工大学复合 材料教育研究中心(C om posite Education and Research Center ,G eorge University of T echnology )、材料科学与 工程系和机械工程系等,与有关教授、专家和学者,讨论、交换对碳纤维、复合材料与先进材料技术现状、应用与发展的看法,有很大收获[1]。本文简要介绍纳米碳纤维的定义、制备技术、性能、应用、生产与市场及其发展前景。 纳米碳纤维(Carbon Nanofibers 简称C NF )是化学气象生长碳纤维的一种形式,是由通过裂解气相碳氢化合物制备的非连续石墨纤维。从物理尺寸、性能和生产成本来看它是构成以碳黑、富勒烯、单壁和多壁纳米碳管为一端,以连续碳纤维为另一端链节中的一环。 纳米碳纤维的直径在50~200nm 之间,但目前不少研究工作者把直径在100nm 以下的中空纤维称之为纳米碳管,亦即纳米碳纤维的直径介于纳米碳管和气相生长碳纤维之间。与纳米碳管相比纳米碳纤维的制备更易于实现工业化生产。 表1 纳米碳纤维的性能 性 能热处理前 热处理后 抗拉强度(G Pa ) 2.77.0抗拉模量(G Pa )400600断裂应变(%) 1.50.5密度(g/cm 3) 1.8 2.1电阻率(Ωμ-cm )100055热导率(W/m -K ) 20 1950 2 制 备 制备纳米碳纤维的三种主要方法以及特性是:(1)基体法 在陶瓷或石墨基体上散布纳米催 化剂颗粒,高温下通入烃类气体,热解后析出纳米碳纤维[2]。基体法可制备出高纯纳米碳纤维,但纳米级催化剂颗粒制备困难,一般颗粒直径较大,较难制 第4期48  纤维复合材料N o.42003年12月 FIBER COMPOSITES Dec.,2003

纳米纤维的技术进展

纳米纤维的技术进展 赵婷婷 张玉梅 (东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051) 崔峥嵘 (辽阳石化分公司,辽阳,111003) 王华平 (东华大学纤维材料改性国家重点实验室,上海,200051) 摘 要:本文简单介绍了纳米纤维的定义、特点和应用,主要讨论了纳米纤维的制备方法,包括传统纺丝方法(如:静电纺丝法、复合纺丝法和分子喷丝板法)的改进以及新兴的生物合成法和化学合成法。 关键词:纳米纤维,技术,进展,生物合成,化学合成 中图分类号:TS1021528 文献标识码:A 文章编号:1004-7093(2003)10-0038-05 1 前言 纳米纤维是直径1nm~100nm的纤维,此为狭义的纳米纤维的定义。广义地说,零维或一维纳米材料与三维纳米材料复合而制得的传统纤维,也可以称为纳米复合纤维或广义的纳米纤维。更确切地说,这种复合纤维应称为由纳米微粒或纳米纤维改性的传统纤维。纳米纤维最大的特点就是比表面积大,导致其表面能和活性的增大,从而产生了小尺寸效应、表面或界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,在化学、物理(热、光、电磁等)性质方面表现出特异性。纳米纤维广泛应用在服装、食品、医药、能源、电子、造纸、航空等领域。 一方面,纳米纤维的广泛应用,对纳米纤维的制备技术提出了新的要求,同时也为纳米纤维制备技术的发展提供了新的发展空间;另一方面,纳米纤维制备技术的不断创新与发展,也使得纳米纤维的种类不断推陈出新,其性能和功能也得以进一步的体现和应用。本文主要讨论一维纳米纤维制备技术的进展情况。 收稿日期:2003-05-20 作者简介:赵婷婷,女,1980年生,在读硕士研究生。主要从事细菌纤维素的研究。2 传统纺丝方法的改进 2.1 静电纺丝法[1~4] 静电纺丝技术是目前制备纳米纤维最重要的基本方法。这一技术的核心,是使带电荷的高分子溶液或熔体在静电场中流动并发生形变,然后经溶剂蒸发或熔体冷却而固化,于是得到纤维状物质,这一过程简称电纺。 目前电纺技术已经用于几十种不同的高分子,即包括大品种的采用传统技术生产的合成纤维,如:聚酯、尼龙、聚乙烯醇等柔性高分子的电纺,包括聚氨酯弹性体的电纺以及液晶态的刚性高分子聚对苯二甲酰对苯二胺等的电纺。此外,包括蚕丝、蜘蛛丝在内的蛋白质和核酸(DNA)等生物大分子也进行过电纺实验。尽管所用的材料十分广泛,但是目前电纺纤维总是以在收集板负极上沉积的非织造布的形式而制得的,其中单纤维的直径可以随加工条件而变化,典型的数值为40nm~2μm,甚至可以跨越10nm~10μm的数量级,即微米、亚微米或纳米材料的范围。 电纺纤维最主要的特点是所得纤维的直径较细,新形成的非织造布是一种有纳米微孔的多孔材料,因此有很大的比表面积,有多种潜在用途。但是,目前的电纺技术在推广上存在一定技术问题:第一,由于静电纺丝机设计的构型,此法得到的只能是非织造布,而不能得到纳米纤维彼此可

玻璃纤维增强塑料的基础知识

玻璃纤维增强塑料(FRP)基础知识 一.什么是复合材料 指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的才料,通过某种技术方法结合组成另一种能够满足人们需求的新材料,叫做复合材料。 二.什么是玻璃纤维增强塑料( Fiber Reinforced Plas tics) 指用玻璃纤维增强,不饱和聚酯树脂(或环氧树脂;酚醛树脂)为基体的复合材料,称为玻璃纤维增强塑料。简称FRP由于其强度相当于钢材,又含有玻璃纤维且具有玻璃那样的色泽;形体和耐腐蚀;电绝缘;隔热等性能,在我国被俗称为“玻璃钢”。这个名称是原中国建筑材料工业部部长赖际发在1958年提出的一直延用至今。? 三.FRP的基本构成 基体(树脂)+ 增强材料+助剂+颜料+填料 1.基体(树脂):环氧树脂;酚醛树脂;乙烯基树脂;不饱和聚酯树脂;双酚A等 2.增强材料(纤维):玻璃纤维;碳纤维;硼纤维;芳纶纤维;

氧化铝纤维;碳化硅纤维;玄武岩纤维等。 3.助剂:引发剂(固化剂);促进剂;消泡剂;分散剂;基材润湿剂;阻聚剂;触边剂;阻燃剂等。 4.颜料:氧化铁红;大红粉;炭黑;酞青兰;酞青绿等。 多数为色浆状态。 5.填料:重钙;轻钙;滑石粉(400目以上);水泥等。 PVC:聚氯乙烯,硬PVC和软PVC,硬PVC有毒。 PPR:聚丙烯。 PUR:泡沫。 PRE:聚苯醚。 尼龙:聚酰胺纤维。 FRP的发展过程:无法确定发明人。 四.FRP材料的特点: 1.优点: (1)质轻高强:FRP的相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5但是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢,而强度可以与高级合金钢相比,被广泛的应用于航空航天;高压容器以及其他需要减轻自重的制品中。 (2) 耐腐蚀性好:FRP是良好的耐腐蚀材料,对于大气;水和一般浓度的酸碱;盐及多种油类和溶剂都有较好的抵抗力,已经被广泛应用于化工防腐的各个方面。正在取代碳钢;不锈钢;木材;有色金属等材料。

连续玄武岩纤维的发展和应用前景

连续玄武岩纤维的发展及使用前景 2010年3月15日中国纤检 摘要:介绍了连续玄武岩纤维的国内外发展历程和现状,连续玄武岩纤维性能和使用领域,表明连续玄武岩纤维用于防火隔热材料,过滤材料,增强复合材料,电子技术等具有明显的优势。结合连续玄武岩生产工艺目前存在的问题,给出了几点建议并提出了要尽快制定玄武岩纤维的国家标准,促进连续玄武岩纤维的安全可持续发展。 关键词:连续玄武岩纤维;防火隔热;过滤环保;增强复合;高技术纤维 连续玄武岩纤维(CBF)是以天然的火山喷出岩作为原料,将其破碎后加入熔窑中,在1450℃~1500℃熔融后,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维。以CBF为增强体可制成各种性能优异的复合材料,可广泛使用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域,故CBF被誉为21世纪的新材料[1]。随着国外工艺技术的不断改进以及新市场的不断开拓,玄武岩纤维有望成为第四大高强高模纤维。 1国内外发展研究状况 1.1国外发展研究状况 以玄武岩为主要原料生产的岩棉自从1840年首先在英国威尔斯试制成功到现在已有160多年的历史[2]。1922年在美国专利(OS1438428)出现由法国人Paul提出玄武岩纤维制造技术,但没有实质性生产。

20世纪50年代初期,德国、捷克和波兰等东欧国家以玄武岩为原料,采用离心法生产出了纤维平均直径为25μm~30μm的玄武岩棉。随后60年代初期,美国、前苏联、德国等大力发展垂直立吹法生产工艺,使玄武岩棉产量迅速增长前苏联引进了德国立吹法制造矿物棉的生产专利,在消化、吸收的基础上,成功地将该项技术使用于玄武岩棉的生产,设计生产能力为日产38吨~40吨玄武岩棉。玄武岩纤维的研究工作主要集中在前苏联。玄武岩纤维于1953~1954 年由苏联莫斯科玻璃和塑料研究院开发出[3]。苏联早在20世纪60~70年代就致力于连续玄武岩纤维的研究工作,乌克兰建筑材料工业部设立了专门的别列切绝热隔音材料科研生产联合体,主要任务是研制CBF及其制品制备工艺的生产线。联合体的科研实验室于 1972 年开始研制制备CBF,曾经研制出 20 多种CBF制品的生产工艺[4]。1973年,前苏联新闻机构报道了有关玄武岩纤维材料在其国内广泛使用的情况。1985年在前苏联的乌克兰率先实现工业化生产,产品全部用于前苏联国防军工和航天﹑航空领域。 1991年前苏联解体后,此项目开始公开,并用于民用项目。目前连续玄武岩主要研发及生产基地在俄罗斯及乌克兰两个国家。苏联的解体,客观上影响了CBF的推广使用,但是,由于玄武岩纤维具有有别于碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维的一系列优异性能,而且性价比好,引起了美国、欧盟等国防军工领域的高度重视。 1.2国内发展研究现状 我国自20世纪70年代起,就断断续续地开展对CBF的研究,但未获得成功。2001年我国哈尔滨工业大学组建了专门的研究队伍致力于玄武岩纤维制备技术的研发。2004年哈尔滨工业大学深圳研究院和成都航天万欣科技有限公司组建了成都航天拓鑫科技有限公司,进一步研究改进玄武岩连续纤维制造设备功能,开发出玄武岩纤维终端产品。

纳米纤维概述

纳米纤维概述 1.纳米纤维的概念 纳米纤维是指直径处在纳米尺度范围(1~100nm)内的纤维,根据其组成成分可分为聚合物纳米纤维、无机纳米纤维及有机/无机复合纳米纤维。纳米纤维具有孔隙率高、比表面积大、长径比大、表面能和活性高、纤维精细程度和均一性高等特点,同时纳米纤维还具有纳米材料的一些特殊性质,如由量子尺寸效应和宏观量子隧道效应带来的特殊的电学、磁学、光学性质[1]。纳米纤维主要应用在分离和过滤、生物及医学治疗、电池材料、聚合物增强、电子和光学设备和酶及催化作用等方面。 2.纳米纤维的制备方法 随着纳米纤维材料在各领域应用技术的不断发展,纳米纤维的制备技术也得到了进一步开发与创新。到目前为止,纳米纤维的制备方法主要包括化学法、相分离法、自组装法和纺丝加工法等。而纺丝加工法被认为是规模化制备高聚物纳米纤维最有前景的方法,主要包括静电纺丝法、双组份复合纺丝法、熔喷法和激光拉伸法等。 2.1静电纺丝法 静电纺丝法是近年来应用最多、发展最快的纳米纤维制备方法[2-4],其原理是聚合物溶液或熔体被加上几千至几万伏的高压静电,从而在毛细管和接地的接收装置间产生一个强大的电场力,随着电场力的增大,毛细管末端呈半球状的液滴在电场力的作用下将被拉伸成圆锥状,即泰勒锥。当外加静电压增大且超过某一临界值时,聚合物溶液所受电场力将克服其本身的表面张力和黏滞力而形成喷射细流,在喷射出后高聚物流体因溶剂挥发或熔体冷却固化而形成亚微米或纳米级的高聚物纤维,最后由接地的接收装置收集。利用静电纺丝法可制备得到多种聚合物纳米纤维,而采用不同的装置可收集获得无序排列的纳米纤维毡或定向排列的纳米纤维束,也可制备空心结构、实心结构、芯--核结构的纳米纤维,满足其在不同领域的应用需要。 2.2双组份复合纺丝法 双组份复合纺丝法制备超细纤维主要以海岛型和裂片型复合纤维为主[5-7],其原理是将两种聚合物经特殊设计的分配板和喷丝板纺丝,制备海岛型或裂片型的复合纤维。将海岛型复合纤维中的“海”组份利用溶剂溶解去除或者将裂片型复合纤维进一步裂解后,即得到超细纤维。双组份复合纺丝法的关键技术是喷丝板的设计,选择不同规格的喷丝板,能够制备得到不同形态和尺寸的超细纤维[8]。Fedorova等[9]以PA6为“岛”,PLA为“海”,利用复合纺丝法制备得到PA6/PLA 复合纤维,然后选择溶剂将作为“海”组分的PLA基体相去除,最终获得尺寸为微纳米级的PA6纤维。研究发现,当“岛”的数量增加至360个时,制备所得纳米纤维的直径为360nm。 海岛型纺丝法要求设备精度比较高,要求海与岛组分要在同一个轴向上,而且海的组分的聚合物溶出也影响纤维成型的品质。但海岛纺丝机成本较高、较复杂,匹配的海、岛纤维也不易找寻,目前为止还无法大批量生产。

2792 一体式三格化粪池(聚乙烯、共聚聚丙烯、玻璃纤维增强复合材料)

ICS91.140 Q 86 DB37 山东省地方标准 DB37/T2792—2016 一体式三格化粪池 (聚乙烯、共聚聚丙烯、玻璃纤维增强复合 材料) Three-chamber integrated septic tank (PE、PP、GFRP) 2016-05-11发布2016-06-01实施

目次 前言................................................................................ II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 基本要求 (1) 5 构造 (2) 6 指标要求与试验方法 (2) 6.1 外观要求 (2) 6.2 尺寸及偏差 (2) 6.3 理化指标与检测方法 (2) 6.4 整体性能指标要求与检测方法 (3) 7 检验规则 (4) 7.1 试验分类 (4) 7.2 出厂检验 (4) 7.3 型式检验 (4) 8 标志、储存、运输 (5) 8.1 标志 (5) 8.2 运输和储存 (5) 附录A(规范性附录)一体式三格化粪池结构图 (6)

前言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准由山东省住房和城乡建设厅提出并归口。 本标准起草单位:山东省标准化研究院、山东文远建材科技股份有限公司、中大贝莱特压滤机有限公司、山东海丽管道科技有限公司、山东华盛农业药械有限责任公司、山东大禹管业有限公司、山东省产品质量检验研究院、山东航凯船舶科技有限公司、山东邦德欧井环保科技有限公司、山东新吉通塑业科技有限公司、山东辉煌通信科技有限公司。 本标准主要起草人:安洁、翟国印、武吉伟、孙海勇、吴留明、齐文、孙海英、王瑞玺、陈金锁、张刚、刘保义、孟繁杰、王勇、刘玉、杨韬、黄文泉、侯成安、刘萌萌。

相关文档