編號：NMJS08536
篇名：Cf-ZrW2O8/9621復合材料制備及碳纖維和ZrW2O8含量對其熱膨脹的影響
作者：鞠錄巖 寧銀磊 申易 林浩瀚 李偉 郭婧
關(guān)鍵詞： 碳纖維粉 鎢酸鋯顆粒 熱膨脹系數(shù) 膨脹量 復合材料
機構(gòu)： 西安石油大學機械工程學院機電工程系 西安市高難度復雜油氣井完整性評價重點實驗室 中國石油天然氣股份有限公司玉門油田分公司老君廟采油廠
摘要： 熱膨脹是影響復合材料性能和使用壽命的主要因素之一。為研究具有低/負熱膨脹的復合材料,本文以碳纖維粉、Zr2WO8顆粒和環(huán)氧樹脂為原料,采用模壓法制備了Cf-ZrW2O8/9621環(huán)氧樹脂基復合材料,研究了碳纖維粉和Zr2WO8顆粒含量對復合材料熱膨脹行為的影響規(guī)律,并分析了不同溫度區(qū)間內(nèi)Cf-ZrW2O8/9621環(huán)氧樹脂基復合材料熱膨脹的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:在30~200℃范圍內(nèi),當Zr2WO8顆粒含量不變時,隨著碳纖維粉含量的增加復合材料的平均熱膨脹系數(shù)逐漸降低,其中碳纖維粉含量增加到12%時,復合材料的平均熱膨脹系數(shù)最低,為29.9×10-6/℃,降低了約60%;當碳纖維粉含量不變時,Zr2WO8顆粒含量逐漸增加到12%時,復合材料的平均熱膨脹系數(shù)呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢,當Zr2WO8顆粒含量為9%時,復合材料的熱膨脹系數(shù)最低,為40.8×10-6/℃,降低了約28%。在30~200℃范圍內(nèi),Cf-ZrW2O8/9621復合材料在熱膨脹過程中,溫度升高后試樣長度的變化量d_L與試樣原始長度L0的比值出現(xiàn)增加、減小和增加3個階段。碳纖維粉和Zr2WO8顆粒均能夠降低復合材料的熱膨脹系數(shù),但碳纖維粉降低復合材料熱膨脹的效果比Zr2WO8顆粒更好些。
