编号：NMJS08536
篇名：Cf-ZrW2O8/9621复合材料制备及碳纤维和ZrW2O8含量对其热膨胀的影响
作者：鞠录岩 宁银磊 申易 林浩瀚 李伟 郭婧
关键词： 碳纤维粉 钨酸锆颗粒 热膨胀系数 膨胀量 复合材料
机构： 西安石油大学机械工程学院机电工程系 西安市高难度复杂油气井完整性评价重点实验室 中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司老君庙采油厂
摘要： 热膨胀是影响复合材料性能和使用寿命的主要因素之一。为研究具有低/负热膨胀的复合材料,本文以碳纤维粉、Zr2WO8颗粒和环氧树脂为原料,采用模压法制备了Cf-ZrW2O8/9621环氧树脂基复合材料,研究了碳纤维粉和Zr2WO8颗粒含量对复合材料热膨胀行为的影响规律,并分析了不同温度区间内Cf-ZrW2O8/9621环氧树脂基复合材料热膨胀的变化规律。研究结果表明:在30~200℃范围内,当Zr2WO8颗粒含量不变时,随着碳纤维粉含量的增加复合材料的平均热膨胀系数逐渐降低,其中碳纤维粉含量增加到12%时,复合材料的平均热膨胀系数最低,为29.9×10-6/℃,降低了约60%;当碳纤维粉含量不变时,Zr2WO8颗粒含量逐渐增加到12%时,复合材料的平均热膨胀系数呈现先减小后增加的趋势,当Zr2WO8颗粒含量为9%时,复合材料的热膨胀系数最低,为40.8×10-6/℃,降低了约28%。在30~200℃范围内,Cf-ZrW2O8/9621复合材料在热膨胀过程中,温度升高后试样长度的变化量d_L与试样原始长度L0的比值出现增加、减小和增加3个阶段。碳纤维粉和Zr2WO8颗粒均能够降低复合材料的热膨胀系数,但碳纤维粉降低复合材料热膨胀的效果比Zr2WO8颗粒更好些。
