高性能纤维复合材料纤维复合材料:材料市场的新材料
纤维复合材料是按结构分类的复合材料之一。它是由一种纤维材料作为基体，另一种纤维材料作为增强体，在基体材料中置入各种纤维增强体组成的一种新材料。各种纤维材料在性能上可以取长补短，产生协同效应，使纤维复合材料的综合性能优于原有材料，从而满足各种需求。例如:玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。就玻璃纤维而言，高强玻璃纤维性价比高，所以增长速度也比较快，年增长率超过10%。其应用范围不仅限于军事，还广泛应用于民用产品，如防弹头盔、防弹服、直升机机翼、预警机天线罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各种高温产品、轮胎帘线等。
至此，我国高强玻璃纤维达到国际先进水平，并拥有自主知识产权，形成小规模产业，现阶段年产量500吨。碳纤维复合材料具有高强度、高模量、耐高温、导电等一系列性能。起初广泛应用于航空航天领域，近年来也应用于运动器材和体育用品。工业级碳纤维将广泛应用于土木建筑、交通运输、汽车、能源等领域。
在纤维复合材料的主要应用领域中，它与传统材料相比具有许多优点:高的比强度和比模量；良好的抗疲劳性；良好的阻尼能力；良好的高温性能；良好的破损安全性；性能的各向异性和较强的可设计性，使其在桥梁和房屋加固、隧道工程以及大型料仓的修复和加固方面具有广阔的市场前景。
碳纤维复合材料的研究
项目简介:碳纤维及其复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、抗蠕变、导电、传热、低膨胀系数等一系列优异性能。它不仅可以作为结构材料来承受重载荷，也可以作为功能材料来发挥作用。目前，很少有材料具有如此多的特性。因此，碳纤维复合材料是先进复合材料，是典型的高科技产品。碳纤维复合材料的基体可以是树脂、碳、金属和无机材料。
阶段:成熟应用阶段
玻璃纤维复合材料制品及其耐久性研究
项目概述:研制了玻璃纤维水泥(GRC)拱弦波浪形屋面。该产品采用短切玻璃纤维和网格布增强，全断面均匀受力，充分发挥复合材料的力学潜力。承载力比同厚度的平板高出近20倍。厚度仅为10mm的屋面板极限跨度可达7.2m，实现了结构安全性和经济性的良好统一。
阶段:中期
意义:本产品可与屋顶建筑功能和结构承重融为一体，自承重、自防水；强度高，韧性好，外形美观；重量轻、成本低、结构简单。产品可广泛用于体育中心、展览中心、仓储中心、集贸市场、工业厂房等工程建设，安全可靠，市场前景良好。
纤维复合材料加固建筑结构的研究
项目描述:本课题的研究内容包括制备粘贴玻璃纤维片材的胶粘剂，计算分析粘贴纤维复合材料对基础沉降引起的砖砌体裂缝的影响。自行研制的粘贴玻璃纤维的胶粘剂基本达到了《碳纤维布加固混凝土结构技术规程》(CECS146:2003)的性能指标。研制了底层涂料、找平腻子和粘贴玻璃纤维的胶粘剂，并用自制的胶粘剂对钢筋混凝土梁进行了抗剪加固。进行了砖墙加固的理论计算分析和钢筋混凝土梁粘贴玻璃纤维抗剪加固试验。
阶段:成熟应用阶段
碳纤维复合材料在石油开采中应用
项目简介:高强度、高柔性碳纤维复合抽油杆解决了长期以来抽油杆综合性能难以提高的难题。抽油杆由碳纤维增强树脂基复合材料组成，接头为高强度特别设计，安全可靠。高模量、耐腐蚀性和耐磨性；良好的抗疲劳性能，疲劳试验后，残余强度为90%；重量轻，碳纤维抽油杆每公里重量仅为180kg；柔韧性好，最小曲率半径350 mm，可成卷生产运输；截面积小，仅为钢质抽油杆的五分之一；碳纤维的抗磨损特性极大的保护了外壳；机械化操作；在实际应用中，节电三分之一以上，增油三分之一以上，生产无污染，废棒可回收利用。
阶段:成熟应用阶段
竹纤维复合材料的结构与性能
和制备技术研究。
项目简介:该项目首次利用竹材加工废料和木材为原料，加工竹木纤维；以适当的比例制造竹木复合中密度纤维板。通过系统研究和生产性试验，科学确定了竹木纤维的合理配比，研究了温度、压力、时间的关系，确定了最佳工艺，为竹木复合中密度纤维板的生产提供了科学依据，成果达到了国内同类研究的领先水平。产品经国家竹木制品质量监督检验中心检测，检测项目符合GB/T 11718-1999标准要求。
阶段:初始阶段
意义:该项目的成功开发，使竹结构加工厂废弃物得到了综合利用，创造了可观的经济效益和不可估量的生态效益。
碳纤维复合材料加固钢筋混凝土受弯构件的试验研究
工程简介:本工程采用碳纤维复合材料加固不同强度等级、不同配筋率的混凝土受弯构件。通过试验分析，得出了斜截面和正截面的剪切破坏特征、构件抗剪和抗弯承载力的增强规律、工作机理、材料的作用(允许极限变形)和次应力的影响。介绍了该加固技术的设计计算方法、施工工艺、构造措施、检查验收及施工安全措施。在此研究报告的基础上，我国首次编制了碳纤维复合材料加固混凝土受弯构件的技术规程，并在工程建设中得到广泛应用。
阶段:成熟应用阶段
新型高阻燃酚醛复合材料的开发
项目描述:开发了一种高阻燃室温固化酚醛树脂，并将其应用于玻璃纤维增强树脂复合材料，获得高阻燃酚醛复合材料。
采用金属盐络合物催化法制备了高邻位、高反应活性的浅色酚醛树脂。另外，间苯二酚与甲醛反应形成初始树脂，利用间苯二酚较高的反应活性，加入催化剂，形成快速固化效果的组分。这种双组分树脂具有室温固化的特点，可用于制作玻璃钢手糊。该树脂具有低颜色、低气味、室温固化的特点。其固化产物和用该树脂手工糊制的玻璃钢板的燃烧性能如下:氧指数:树脂为50.4；玻璃纤维板为72.1；玻璃纤维板的烟密度为5.4。树脂和玻璃纤维复合材料都具有优异的阻燃和防火效果。用该树脂手工糊制的玻璃纤维复合材料的弯曲强度、弯曲弹性模量和拉伸强度分别可达65438±040 MPa、65438±04 MPa和260MPa以上。它具有良好的力学性能，可用作结构材料。
阶段:初始阶段
意义:该材料作为一种结构材料，可广泛应用于建筑、交通、采矿等领域，同时起到防火的作用。
高性能高附加值木材
纤维复合工程材料的发展
项目简介:该技术生产的木纤维/合成纤维复合材料以木材或各种短纤维植物材料为原料，规模化生产各种形状复杂的高强度工程产品。该技术解决了简单木质材料压延变形功能差，无法像塑料一样通过一定的工艺过程形成形状和结构复杂的工程产品的问题。另一方面解决了简单塑料制品在使用过程中热稳定性差、不易自然降解的问题。因此，该技术产品在汽车内饰、异形包装材料、建筑装饰材料、家具等方面有着广泛的应用。大大拓展了木材及其制品的应用领域。
阶段:中期
意义:木质纤维/合成纤维复合工程材料生产技术是纺织行业人造板技术与非织造技术相结合形成的新技术路线，为国内首创。
三维编织纤维增强医用高分子复合材料应用的基础理论研究
项目概述:本项目创造性地提出了将应用于航空航天领域的三维编织复合材料应用于生物医学骨科领域的理论构想。首先，对复合材料在骨植入中的应用进行了系统的基础性研究，包括三维编织复合材料的界面理论研究、成型理论研究、疲劳机理探索、吸湿理论和混杂效应研究。在理论研究的基础上，设计并制造了一种力学和生物学性能最适合骨愈合的三维编织纤维复合材料。
阶段:中期
明胶/蒙脱土杂化纳米
复合材料
项目概述:将二维层状增强材料蒙脱土引入生物相容性和生物降解性良好的生物材料明胶中，使其具有高性能。本文首次将插层技术应用于生物材料，扩大了蒙脱土的应用范围，探索了改善明胶等蛋白质材料性能的新途径，使其作为结构生物材料具有潜在的应用前景。制备了明胶/蒙脱土纳米复合材料，并通过DSC、TGA、SEM和拉伸试验研究了其热性能和力学性能。结果表明，复合材料为插层或部分剥离的纳米复合材料，其性能得到了显著提高。复合材料DSC曲线中的高温Tg峰消失，热失重和热分解速率明显下降。随着蒙脱土含量和明胶基体pH值的不同，复合材料的拉伸强度和杨氏模量明显提高。同时，SEM照片显示，由于蒙脱土的插层作用，明胶的断裂面呈现塑化趋势。
意义:该项目具有广阔的应用前景。
纤维复合材料耐环境性能的研究
项目简介:纤维复合材料以其高强度、耐腐蚀等优异性能被广泛应用于许多特殊场合，但其耐环境性能与诸多因素有关，研究这些因素对纤维复合材料的影响对于材料的应用具有重要意义。在本项目中，玻璃纤维增强复合材料用于增强圆柱形水泥混凝土。在不同的湿热条件下对加固体系进行处理，并测试其抗压性能。讨论了外界条件如复合条件和热湿对加固系统性能的影响。
意义:本研究成果对水泥混凝土结构的加固具有一定的参考价值；可应用于增强纤维复合材料和水泥混凝土结构领域；在金属材料易腐蚀的场合使用纤维增强复合材料可以产生明显的经济效益。
壳聚糖-明胶网络/羟基磷灰石复合支架-成骨细胞培养的研究
项目描述:将原代培养的第三代大鼠颅骨成骨细胞种植在孔隙率分别为85.20%、90.40%、95.80%的支架材料中。结果大鼠颅骨成骨细胞在孔隙率分别为90.40%和95.80%的支架材料中生长良好，增殖迅速，周围分泌大量细胞外基质。3周时，局部出现类骨组织，并发现细胞/支架结构。
成果类型:基础理论
植物纤维增强热塑性塑料
复合材料的研究与发展
项目概述:本项目技术水平达到国际先进水平。该项目以热机械浆(TMP)等植物纤维为增强材料，以尼龙、聚丙烯等热塑性塑料为基体，采用复合技术制造新材料。该复合材料的制备工艺合理，技术先进。植物纤维与基体之间有良好的界面结合，其主要性能指标比基体高0.2 ~ 2.0倍。其主要创新点是通过分子设计成功开发出蜡状相容剂，克服了植物纤维复合材料开发中基体TMP强度低、加工温度高，容易导致纤维热降解的技术难题。该产品重量轻、价格低、材料收缩变形小、力学性能高、加工性能好、能耗低、对生产设备磨损小。产品性价比高，国内还没见过这种产品；在加工过程中，不仅可以采用传统的颗粒原料成型，还可以将增强剂直接与基体结合成型。
阶段:成熟应用阶段
纤维复合材料(FRP)在修复和加固混凝土输水隧洞(管)中应用
项目描述:针对钢筋混凝土输水隧洞(管)混凝土碳化、裂缝、渗水、漏水、钢筋锈蚀等病害。该项目在有压水流、有害介质和脉动压力的作用下，采用高科技纤维材料(FRP)，自主研发适用于潮湿条件的特种结构胶和相应的混凝土修补材料，研究出一种新型有效的粘结加固技术。
阶段:成熟应用阶段
新型复合增强纤维摩擦材料
项目简介:该技术不使用金属材料，而是使用性能优异的复合纤维和耐热性优异的粘合剂制作刹车片，成本低，密度小。良好的耐温性、耐磨性和耐环境性。这种摩擦材料摩擦性能稳定，耐高温技术指标达到或超过国家标准。在潮湿和酸性气体环境中不腐蚀不生锈，高温磨损率远低于国家标准GB5763-1998。自20世纪90年代初以来，开发了碳纤维增强和Kevlaar纤维等摩擦材料。目前，在国内市场上，除了少数非金属材料外，大部分使用半金属摩擦材料。
植物纤维镁复合材料制砖技术
项目描述:产品特点:抗裂、抗震；无卤素回流；隔热；轻量化和强度；防水和水泥粘合；能轻松钉、切、加工；施工方便；价格便宜。由于材料的差异，轻质加气植物纤维复合砖虽然相对便宜，但比传统的粘土砖略高，所以在批量生产中要注意降低成本。
阶段:中期