新纳米纤维材料兼具高强度和高韧性
据最新一期《科学·材料》杂志报道,美国麻省理工学院开发出一种被称为凝胶静电纺丝的超细纤维生产新工艺,由此制得的纳米尺度的纤维具有超常的强度和韧性,或可成为防护装甲和纳米复合材料的新选择。 麻省理工学院化学工程系教授格里高利·拉特利奇表示,材料科学讲究平衡。通常情况下,研究人员在提高材料的某一特性时会看到其他特性的相应下降。强度和韧性就是这样的一对矛盾体。强度越高的材料,韧性越低,其吸收能量的机制遭到破坏而更易破裂。而凝胶静电纺丝技术则破解了这种平衡机制。 新技术对传统的凝胶纺丝技术进行了改进,加入了电力。由此制成的聚乙烯超细纤维可媲美或超过某些最强纤维(可用于制作防弹衣的Kevlar和Dyneema)的特性。与广泛用于复合材料的碳纤维和陶瓷纤维相比,新制成的凝胶静电纺丝聚乙烯纤维具有类似的强度,但韧性更高、密度更低。 与传统凝胶纺丝工艺不同的是,新技术使用单级过程取代多级过程,从而得到了具有更高拉伸度的纤维,其直径仅为......阅读全文
高性能纤维:看好强军战略材料
高性能纤维是指对外界的物理和化学作用具有特殊耐受能力的一种材料,被称为第三代合成纤维;其在海洋开发、情报信息和军事装备等国防军事和工业领域起着不可替代的作用,是体现一个国家综合实力与技术创新的标志之一。 1、高性能纤维:强国强军的战略材料 1.1、高性能纤维的定义
新材料帮碳纤维“甩掉”传统涂层
提升轻量级自行车和网球拍强度的碳纤维增强聚合物(CFRP)材料,因其超轻超强特性在航空航天工业中颇受欢迎。现在,英国科研人员开发了一种碳纳米管功能材料,能取代传统碳纤维表面被称作“聚合物浆料”的涂层。 据美国电气与电子工程师协会《光谱》杂志21日报道,英国萨里大学高级技术研究所、布里斯托尔大学
锂电材料碳纤维的成分腈纶简介
聚丙烯腈或丙烯腈含量大于85%(质量百分比)的丙烯腈共聚物制成的合成纤维。常用的第二单体为非离子型单体,如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等,第三单体为离子型单体,如丙烯磺酸钠等。 早在100多年前人们就已制得聚丙烯腈但因没有合适的溶剂,未能制成纤维。1942年,德国人H.莱因与美国人G.H.莱瑟姆
高性能纤维:看好强军战略材料
高性能纤维是指对外界的物理和化学作用具有特殊耐受能力的一种材料,被称为第三代合成纤维;其在海洋开发、情报信息和军事装备等国防军事和工业领域起着不可替代的作用,是体现一个国家综合实力与技术创新的标志之一。 1、高性能纤维:强国强军的战略材料 1.1、高性能纤维的定义:具备特殊耐受力的一类材
碳纤维和芳纶纤维的蚀刻改性及其复合材料研究
摘 要:纤维作为复合材料中的增强体,在实现应力传递、承担外部载荷等方面发挥了重要作用。通常纤维与树脂基体的结合性能极大地取决于纤维表面的微观形貌和化学性质,其界面结合的强度则决定了复合材料的综合性能和应用范围。为了最大提升纤维材料与树脂基体的界面结合能力,在应用前需对纤维材料进行有效的表面改性处理。
概述锂电材料碳纤维的粘胶纤维的生产流程
由纤维素原料提取出纯净的α-纤维素(称为浆粕),用烧碱、二硫化碳处理,得到橙黄色的纤维素黄原酸钠,再溶解在稀氢氧化钠溶液中,成为粘稠的纺丝原液,称为粘胶。粘胶经过滤、熟成(在一定温度下放置约 18~30h,以降低纤维素黄原酸酯的酯化度)、脱泡后,进行湿法纺丝,凝固浴由硫酸、硫酸钠和硫酸锌组成。粘
纤维素基功能水凝胶领域研究获进展
近日,华南农业大学生物质工程研究院教授王清文带领的生物质材料·家居工程团队在纤维素基功能水凝胶研究领域取得新进展。相关研究发表于Advanced Functional Materials。华南农业大学2021级博士研究生刘菁为该论文第一作者,教授刘珍珍为通讯作者,副教授刘涛为共同通讯作者。该工作受到
化学所强韧水凝胶材料研究获进展
水凝胶类似于生物软组织,具有独特的微环境(高含水量和通透性)和自适应的特点,在药物缓释、伤口敷料、组织工程及柔性电子器件等领域展现出应用潜力。然而,传统水凝胶的力学性能和抗溶胀能力通常较差,导致其实际应用受限。 在国家自然科学基金委和中国科学院的支持下,化学研究所高分子物理与化学实验室邱东研究
纳米气凝胶毡由那些材料制成的?
纳米气凝胶毡由那些材料制成的?气凝胶隔热材料简介 纳米气凝胶复合隔热材料,是利用气凝胶的隔热性能,再通 过特殊生产工艺复合而成,是一种导热系数极低的无机多孔隔热 材料。 1、独特的纳米结构 由下图(10万倍电镜照片)可见材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙
新材料“玻璃凝胶”既坚硬又可拉伸
美国北卡罗来纳州立大学研究人员创造了一种名为“玻璃凝胶”的新材料,这种材料含有超过50%的液体,非常坚硬而且难以破碎。由于其生产也比较容易,这种材料有望应用于多个领域。相关论文19日发表在《自然》杂志上。 顾名思义,“玻璃凝胶”这种材料像玻璃一样硬,但在施加足够的力时,可以被拉伸到原来长度的5
纳米气凝胶毡由那些材料制成的
纳米气凝胶毡由那些材料制成的?气凝胶隔热材料简介 纳米气凝胶复合隔热材料,是利用气凝胶的隔热性能,再通 过特殊生产工艺复合而成,是一种导热系数极低的无机多孔隔热 材料。 1、独特的纳米结构 由下图(10万倍电镜照片)可见材料内部孔隙均在50-80纳米之间,本材料孔隙
新型水凝胶生物材料可修复膝盖软骨
据每日科学网1月14日报道,美国约翰·霍普金斯大学医学院报告称,他们开发出一种新型水凝胶生物材料,在软骨修复手术中将其注入骨骼小洞,能帮助刺激病人骨髓产生干细胞,长出新的软骨。在临床试验中,新生软骨覆盖率达到86%,术后疼痛也大大减轻。相关论文发表在1月9日出版的《科学·转化医学》上。 人
气凝胶:能改变世界的多功能材料
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。 气凝胶是一种超材料,它非常轻,即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目前
美研制出新型环保水凝胶材料
美国研究人员日前宣布,他们发明了一种用天然材料制造水凝胶的新工艺,所制备的水凝胶廉价、安全、伸缩性充分,可在食品加工、灭火等方面有新的应用。 这一研究发表在《国家科学院学报》月刊上。斯坦福大学研究人员说,他们研制的新型水凝胶包含两种廉价而丰富的基本原料,一种是取自木屑、农作物秸秆等天然材料的
新材料“玻璃凝胶”既坚硬又可拉伸
科技日报北京6月20日电 (记者张佳欣)美国北卡罗来纳州立大学研究人员创造了一种名为“玻璃凝胶”的新材料,这种材料含有超过50%的液体,非常坚硬而且难以破碎。由于其生产也比较容易,这种材料有望应用于多个领域。相关论文19日发表在《自然》杂志上。顾名思义,“玻璃凝胶”这种材料像玻璃一样硬,但在施加足够
《先进功能材料》:人造凝胶软骨性能优于真品
美国杜克大学科学家在最新一期《先进功能材料》杂志上发表文章称,他们研制出一种水凝胶基软骨替代品,这种替代品比真软骨更坚固耐用,基于这种水凝胶的植入物可在不替换整个关节的情况下,替换磨损的软骨并减轻膝关节疼痛,有望成为膝盖疼痛患者的福音。 为制造出这种新型凝胶,研究团队将再生纤维素纤维薄片注入黏
气凝胶:能改变世界的多功能材料
气凝胶具有高比表面积、高空隙率等特殊的微观结构特点,化学性能稳定、导热系数低、耐高温、使用温度范围广、寿命长。近年来,中国、美国、欧洲等国家和地区的研究人员通过改进气凝胶制备工艺,开发出生物质基气凝胶等多种新型气凝胶。 气凝胶是一种超材料,它非常轻,即使把一块气凝胶放在花蕊上也不会将其压弯。目
碳纤维材料创新联盟交流技术
近日,碳纤维及其复合材料产业技术创新战略联盟第一届理事会在京举行。 科技部高新司领导在会上充分肯定了过去3年联盟在行业和产业发展中发挥的积极作用,并指出我国碳纤维行业和产业的发展正处于突破关键核心技术的攻坚阶段,联盟要以提高国产碳纤维竞争力为己任,将市场需求作为制定行业发展战略的重要参考,
美开发可自愈强化纤维材料
美国伊利诺斯大学的一个研究小组日前开发出一种新型自愈系统。该系统就像生物组织中的脉管网络,在其中充满了化学愈合液,能帮助强化纤维材料实现反复自动愈合。该自愈系统在解决材料长期使用风险、延长材料寿命和提高可靠性方面极具前景。 该自愈系统是一种三维脉管网络。研究人员用环保的高分子聚合物做“线”
工信部扶持碳纤维等新材料
近期,工信部正在加快重大专项论证步伐,研究建立碳纤维等新材料风险补偿机制,完善财税、金融、保险等综合配套政策,形成政策合力,共同推动新材料产业的发展。据工信部数据显示,新材料产业规模已突破1.2万亿元,年均增速接近25%。按照计划,工信部力争通过10年左右的努力,加快包括碳纤维、稀土、耐高温等新
锂电池材料碳纤维的相关介绍
碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。 碳纤维主要由碳元素组成,具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性 外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向,
新材料之王碳纤维进口替代空间80%
在树脂基复合材料中,玻璃纤维增强塑料在中国的市场比较成熟,其市场、产值、应用都已达世界先进水平,应用较为广泛。而碳纤维复合材料则属于一种高端应用,代表了一个国家的整体科技水平和工业化水平,主要应用于航空航天等领域。 现在对树脂基复合材料的研究主要是航空工业集团下属研究院、高校以及相应的企业
日本碳纤维新材料产业发展模式
目前日本东丽、帝人和三菱等 3家企业在世界碳纤维市场的占有率为69%,特别是在准芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等高强度、高弹性材料,以及元芳纶纤维等耐高温的高性能材料等方面,具有较强的技术优势。尽管在目前,日本 70%全球市场占有率的碳纤维原丝产量中,35%为国内生产(其中 25%供
美国推进可再生碳纤维材料研究
美国能源部(DOE)近日宣布,能源效率和可再生能源办公室为加强美国能源安全、环境质量和经济活力,正加快能源效率、可再生能源技术以及基于市场的解决方案的开发。为推进以农业残留物、木本生物质等可再生非食物基原料生产具有成本竞争力的可再生高性能碳纤维材料,将对两个项目进行1130万美元资助。
东方科技论坛研讨高性能纤维材料
由中科院上海应用物理所和东华大学联合承办的第181期东方科技论坛“高性能纤维制备过程中结构的原位动态研究”学术研讨会日前在沪举行。 40多位专家学者围绕高性能纤维材料和高分子材料的发展动态和基本科学问题、同步辐射技术方法在高性能纤维和高分子材料制备过程中的应用等展开讨论。会议执行主席、上海
碳纤维这种低等级材料,已经out了
有人觉得碳纤维很高级,但我觉得恰恰相反,碳纤维只是一种工业材料,它和高级没有一点关系,你认为高级,是因为碳纤维往往和一些特定的商品挂钩,而这些商品往往有着高价值属性,所以碳纤维才会被人觉得非常高级。 但碳纤维作为一种可量产的工业原材料,我更认为是一种低等级材料,其生产的高成本与本身的材料属性相
碳纤维复合材料拉伸试验机
一、碳纤维复合材料拉伸试验机使用范围及技术说明: 1、实用范围 QX-W750 微机控制电子试验机为材料力学性能测量的试验设备,可进行金属与非金属、复合材料、高分子材料等,专业软件实现自动求取四点弯曲、三点弯曲、弯曲强度、弹性模量、剪切强度、屈服强度、拉力拉伸、抗拉强度、断裂强度等数据,试
碳纤维复合材料拉伸试验机
一、碳纤维复合材料拉伸试验机使用范围及技术说明:1、实用范围 QX-W750 微机控制电子试验机为材料力学性能测量的试验设备,可进行金属与非金属、复合材料、高分子材料等,专业软件实现自动求取四点弯曲、三点弯曲、弯曲强度、弹性模量、剪切强度、屈服强度、拉力拉伸、抗拉强度、断裂强度等数据,试验过程可编
学者研发出纳米纤维水凝胶用于促进伤口愈合
近日,华南理工大学教授王小英团队、暨南大学附属第一医院副教授张还添及教授查振刚团队通过利用自组装和化学交联结合的策略,开发出一种具有低硬度、高抗压强度、抗溶胀、可载药和生物降解的胶原纤维状可注射水凝胶。相关成果发表于Bioactive Materials。 HML纳米复合水凝胶的制备及应用示意
扭转韧性突破!科学家研发新型复合气凝胶纤维
近日,青岛大学教授姜伟团队巧妙地利用生物基高分子材料,通过湿法纺丝与冷冻干燥技术,成功制备出兼具轻质与优异扭转力学性能的复合气凝胶纤维,为高性能功能性纺织品的开发开辟了新路径。相关成果发表于《现代纺织技术》。 气凝胶被誉为“冻结的烟”,因其极高的孔隙率和极低的密度,在隔热、过滤、能源等领域备受