碳纤维在汽车领域的应用率先从赛车开始,近年来在民用汽车中得到了***的引用。涂着清漆,故意露出深沉的黑色编织花纹的碳纤维组件已不单单只是为了看上去拉风,“高碳”之风越刮越烈。一般碳纤维的密度为1750 kg/立方米,如此低的密度让其更是***被使用于大型飞机,例如空中客机的A350与A380,波音787均利用碳纤维复合材料来减轻耗油量。另外大型风力发电机的叶片,赛车、**自行车的车身均为碳纤维复合材料需求量增加的重要因素可软可硬的碳纤维全碳车身的帕加尼Zonda R超级跑车既然是纤维织物材料,所以碳纤维可以被纺织成碳纤维布来从线变成面,同时保持着超轻、柔软、耐拉的特性,可是它如何变成坚硬的车体组件的呢?柔软的碳纤维布从纸般柔软到钢铁般强硬的质变过程,通过在模具中按纤维方向交错叠放碳纤维布,利用环氧树脂粘接剂将多层切割好的碳纤维布逐层站在一起,这一过程需要用5到10层甚至更多层薄如蝉翼的碳纤维布,粘合成加厚版碳纤维布。这时它的柔韧性已经非常的差,几碳纤维填料内含1,200,000根碳纤维细丝。国产碳纤维填料
)强度高,弹性好:碳纤维的比强度(即抗拉强度与密度的比值)是钢的6倍,是铝的17倍;比模量(即杨氏模量与密度的比值,是物体弹性好坏的一个标志)是钢或铝的3倍以上。比强度高,就能承受较大的工作负荷,其最大工作压力可用到350公斤/厘米2。此外,它的压缩率和回弹性均比纯F-4及其编织物要大。(2)耐疲劳和耐磨性好:它的耐疲劳特性,比环氧树脂高得多,也比金属材料高;石墨纤维具有自润滑性,摩擦系数很小,其磨损量比一般石棉制品或F-4编织物小5~10倍。(3)导热和耐热性能好:碳纤维增强塑料导热性好,摩擦产生的热量容易散发出去,内部不易过热和蓄热,可以作为动密封材料。在空气中,它可以在-120~350℃的温度范围内稳定工作。随着碳纤维中碱金属含量的减少,使用温度还有可能进一步提高;在惰性气体中,它适应温度可达到2000℃左右,而且能经受冷热的急剧变化。金山区定制碳纤维填料户均投资达到5000万助力企业实力业务的拓展。
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。
碳纤维增强塑料的基体,可用热塑性树脂,也可用热固性树脂。为了有效地利用CFRP的比刚度,多用热固性树脂作基体,其中**常用的是环氧树脂;在考虑耐热稳定性和耐烧蚀的要求时,多用酚醛树脂和聚酰亚胺等热固性树脂,树脂浇铸物的挠曲模量愈高,CFRP的挠曲强度也愈好。酚醛树脂很早就作为电气绝缘材料使用。由于是脱水缩合型,固化时必须高温高压,因此加工麻烦,应用受限。但酚醛树脂在高温热解时形成碳化产物,能和碳纤维一起形成良好的耐烧蚀材料。碳纤维增强塑料和硼纤维增强塑料得到了发展。掌握这些材料的特性,把它用来作为航空及宇宙航行的结构材料,已成为研究重点。要把这些复合材料作结构材料应用,就必须测定它的各种特性。在测定这些性能的试验中,有静态强度试验和动态强度试验。其互相结合后,整体综合寿命完全可以达到10年以上。
六方底面上的原子以强大的共价键结合,所以碳纤维比玻璃纤维具有更高的强度,更高的弹性模量;其抗拉强度比玻璃纤维略高,而弹性模量则是玻璃纤维的4-6倍。玻璃纤维在300℃以上时的强度会逐步下降,碳纤维在达到2000℃以上的高温下强度和弹性模量基本上保持不变;在-180℃以下的低温下也不变脆。碳纤维比强度和比模量是一切耐热纤维中比较高的。所以,碳纤维是比较理想的增强材料,可用来增强塑料,碳、金属和陶瓷等碳纤维通常和环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯等组成复合材料。它们不仅保持了玻璃钢的许多优点,而且许多性能优于玻璃钢。以后有想概念的业务就找他们。定制碳纤维填料图片
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在第三次国际碳纤维会议上(1985年,伦敦),曾建议按力学性能将碳纤维分成下列5级。超高模量级(UHM):模量在395GPa以上;高模量级(HM):模量在310~395GPa间;中模量级(IM):模量在255~310GPa间;超**度级(UHT):强度在3.5GPa以上,模量在255GPa以下;**度级(HT):强度达3.5GPa。这两种分级法都有不足之处。现在高性能碳纤维产品分类由制造商自行标明:原纤维种类、单丝孔数、直径、排列方式(如平行、缠结、加捻等),有无表面处理(及其种类),有无上浆(及浆剂种类)等。一些重要的高性能商品名称及性能,可见聚丙烯腈基炭纤维和沥青基炭纤维。国产碳纤维填料
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