现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法,所用3种原料纤维的组成、碳含量等见表。制造碳纤维用的原纤维名 称化学组分碳含量/%碳纤维收率/%黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C,H9580~90采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气,或用耐燃试剂等化学处理),碳化(400~1400℃,氮气)和石墨化(1800℃以上,氩气气氛下)。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。并由此实现了对有机物类BOD、COD的高度分解。海门区什么是碳纤维填料
1879年爱迪生曾用纤维素纤维,如竹、亚麻或棉纱为原料,首先制得碳纤维并获得**,但当时制得的纤维力学性能很低,工艺也不能工业化,未能获得发展。20世纪50年代初,由于火箭、航天及航空等前列技术的发展,迫切需要比强度、比模量高和耐高温的新型材料,另外,采用前驱纤维为原料经热处理的工艺可制得碳纤维连续长丝,这一工艺奠定了碳纤维工业化的基础。40多年来,碳纤维经历的重大技术进展如下:20世纪50年代初,美国Wright-Patterson空军基地以黏胶纤维为原料,试制碳纤维成功,产品作火箭喷管和鼻锥的烧蚀材料,效果很好。1956年美国联合碳化物公司试制高模量黏胶基碳纤维成功,商品名“Thornel—25”投放市场,同时开发了应力石墨化的技术,提高碳纤维的强度与模量。秦淮区什么是碳纤维填料同时碳纤维本身具有比表面积巨大、生物亲和性强的特点。
碳纤材料主要分为两个大类:碳纤维布、碳纤维制品碳纤维布指的是将碳纤维纱通过编织、缠绕等方式制成的一种类似于布匹外型的原材料。目前,业界使用**多的碳纤维布是碳纤维预浸布。碳纤维预浸布指的是将环氧树脂涂抹、附着在碳纤维布上,这样只需对碳纤维预浸布进行压模、卷制等加工,就可以得到碳纤维制品。碳纤维制品主要有管材和板材两种。通过各种工艺加工,可以得到不同材质,不同特性的碳纤维制品,以及不同形状的管材、板材及异型材料。碳纤维预浸布分为单向预浸布和编制预浸布两种。单向预浸布根据厚度不同,分为0.2MM、0.15MM、0.125MM、0.1MM、0.075MM、0.05MM。单向布还延伸出玻纤拖布,玻纤拖布是碳纤维单向布与玻璃纤维编织布复合在一起。
碳纤维增强塑料在机械工业上主要用于一些承载零件(如连杆)、耐磨零件(轴承、密封圈、 活塞、衬垫板)、耐腐蚀零件(化工泵、高压泵、液压系统的动力密封装置和管道、容器)。作为齿轮材料的用量也较大,它可以达到金属齿轮那样的设计要求,而且重量轻,又有自润滑等优点。作为汽车零件材料时,可使自重降低1/3,节约燃料效果十分***。此外,它可以制作飞机翼尖、尾翼、起落架及机内许多零件。在火箭、导弹的鼻锥体,火箭的喷嘴及人造卫星支架等方面也被选用。总之, 碳纤维树脂复合材料的出现,为现代工业和现代科学技术事业提供了优良材料相当于一根头发丝的十到十二分之一,强度却在铝合金4倍以上。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500MPa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000MPa也高于钢。但碳纤维材料也只是沿纤维轴方向表现出很高的强度,其耐冲击性却较差,容易损伤,所以在制造成为结构组件时,往往利用其耐拉质轻的优势而避免去做承受侧面冲击的部分碳纤维增强材料与树脂基体组成的材料称为碳纤维树脂复合材料或碳纤维增强塑料。碳纤维与玻璃纤维相比较,具有高的弹性模量,是玻璃纤维的4~6倍,抗拉强度也略高于它。碳纤维还具有较好的高温性能。因此当碳纤维和环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯等树脂基体结合在一起组成复合材料时,不仅保持了玻璃钢的许多优点,同时在许多性能方面还超过了玻璃钢。其互相结合后,整体综合寿命完全可以达到10年以上。海安现代碳纤维填料
含碳量在90%以上的度高模量纤维。耐高温居所有化纤之某首。海门区什么是碳纤维填料
在民用汽车领域,奔驰尝试应用碳纤维材料作为溃缩区域,首先在SLR McLaren上得到了应用。呈尖塔状的碳纤维溃缩柱由无数根粗壮的碳纤维经过编织而成,虽然结构依旧无比坚硬,但是在设计上让它能够在正面碰撞时破碎成无数细小的碎片,来吸收大量的能量,并且碎片不会对人造成伤害,这一点非常类似于汽车钢化玻璃的破碎原理。奔驰SLR McLaren的碳纤维车体**前端的部分就是碳纤维溃缩柱奔驰SLR McLaren的碳纤维车体宝马已经开始尝试全碳车体宝马已经开始尝试全碳车体在小型车上的应用,只是相对于金属材料的可回收、可修复性来说,碳纤维的溃缩柱是一次性产品,高昂的价格让它只能应用在超级跑车领域。海门区什么是碳纤维填料
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