碳纤维增强复合材料是以碳纤维或碳纤维织物为增强体,以树脂、陶瓷、金属、水泥、碳质或橡胶等为基体所形成的复合材料。在众多轻量化材料中具有较高的比强度、比刚性,轻量化效果十分明显,在航空航天、**产品中得到广泛应用。应用在车身结构件中,减轻质量效果尤为明显,比钢铁材料轻50%,比铝材轻30%,因此得到国内外各大汽车公司的***关注。
碳复合材料的特性主要表现在力学性能、热物理性能和热烧蚀性能三个方面。
(1)密度低(1.7g/cm3左右)在承受高温的结构中,它是**轻的材料;高温的强度好,在2200℃时可保留室温强度;有较高的断裂韧性,抗疲劳性和抗蠕变性;而且拉伸强度和弹性模量高于一般的碳素材料,纤维取向明显影响材料的强度,在受力时其应力-应变曲线呈现“假塑性效应”即在施加载荷初期呈线性关系,后来变成双线性关系,卸载后再加载,曲线仍为线性并可达到原来的载荷水平。
公司的宗旨是以客户为中心。如东国产碳纤维填料
因此,设计玻璃钢零件时,其允许承载应力不超过极限应力的60%。而碳纤维则因弹性模量大,设计时可以允许在极限应力条件下使用。另外,在高温老化试验中,碳纤维树脂复合材料的强度损失也比玻璃钢小。因此,碳纤维树脂复合材料可以制作宇宙飞行器的外层材料,人造卫星和火箭的机架、壳体、天线构架。在机械工业中,碳纤维树脂复合材料用作承载零件(如连杆)和耐磨零件(如活塞、密封圈)以及像齿轮、轴承等承载耐磨零件。它还用作有抗腐蚀要求的化工机械零件,如容器、管道、泵等。但这类材料不足之处是,碳纤维与树脂的黏结力不够大,各向异性程度较高,耐高温性能差等海安碳纤维填料该设计结合相邻两单根填料柱对置摆放的方式,确保水道通畅。
主要优点强度/刚度的轻微增长这直接使零件强度更大、刚性更强。提升热稳定性碳纤维的热膨胀系数低,有助于减少打印过程中的翘曲。此外,这还有助于防止打印零件在高温环境下变形的情况。更高的打印零件精度机械稳定性和热稳定性均得到提高,这意味着,采用碳纤维填充的零件相比未填充的零件来说,尺寸精度更高。连续碳纤维是采用热塑性涂层的长碳纤维束。然后,使用CFR过程将这些纤维束铺设到热塑性FFF 零件中。在此过程中,通过加热的喷嘴挤出材料,将热塑性涂层热熔合到零件上。在3D打印零件的每一层中,纤维可以按照各种2D方向放置。
静态强度试验是指拉伸试验,抗压试验,抗弯试验,剪切试验,热膨胀试验,热传导试验和测定体积百分率(V1)等。动态试验是指振动试验,疲劳试验,蠕变试验,冲击试验和耐气候试验等。只有通过上述试验,才能被用来作为结构材料。另外,复合材料所特有的试验方法是用超声波或激光,从波形图上测定它的分层和粘合情况,克服复合材料可靠性差这一弱点的研究工作,也正在受到重视。然而,碳纤维增强塑料和硼纤维增强塑料尚未确立统一的试验方法,世界各国,各企业中都有各自的方法,英国RAE (皇家航空研究所)正在努力谋求以它为主地提出统一规范,由于碳纤维增强塑料和已熟悉的玻璃纤维增强塑料在性质上有很大的差异,因而它们的试验方法也应该有较大的不同诚信的合作是长期经营的基础。
RTM技术在国际上有较快的发展,不断派生出新的成型方法。其中真空辅助树脂传递模塑(VARTM)和西曼复合材料公司树脂浸渍模塑法(SCRIMP)是目前用得较多的较典型的派生技术。该两项成型技术利用真空辅助加压浸渍,使纤维增强材浸渍速度快、面积广、更均匀,产品质量更趋稳定并提高。真空辅助成型工艺(VARI Vacuum Assisted Resin Infusion)是一种新型的低成本的复合材料大型制件的成型技术,它是在真空状态下排除纤维增强体中的气体,利用树脂的流动、渗透,实现对纤维及其织物的浸渍,并在室温下进行固化,形成纤维增强材料的工艺方法。对于大尺寸、大厚度的复合材料制件,VARI是一种十分有效的成型方法是制造航天航空等高技术器材的优良材料。浙江耐用碳纤维填料
在全国有好几家分公司呢。如东国产碳纤维填料
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。如东国产碳纤维填料
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