其次,制作复合材料的基体。碳-碳复合材料的基体有树脂碳和热解碳两种,树脂碳是由合成树脂或沥青经碳化和石墨化获得,热解碳是由烃类气体的气相沉积获得。***,把坯体与基体复合成型。方法有两种一、把来源于煤油和石油的熔融的沥青在加热加压的条件下浸渍到碳纤维坯体的结构缝隙中,然后使其热解,再反复浸渍-热解直到复合材料达到要求密度。二、通过气相化学沉积法在热的基质材料上形成**度热解石墨。RTM工艺是复合材料较为常用的一种成型工艺,该工艺是将纤维增强材料或预成坯铺放到闭模模腔内,用压力将树脂液注入模腔,浸透纤维或预成型坯,然后固化,脱模成型制品。其工艺特点为,可以制造两面光洁的制品,成型效率高,适合于中等规模(年产量为2万~5万件)的复合材料产品生产,为闭膜成型技术,不污染环境,增强材料可根据产品受力情况任意铺放。生产设备投资少,属于低成本、高性能复合材料成型技术,尤其适合于小批量、多品种汽车结构件、覆盖件的生产,国外已普遍应用。主要经营的产品有魔碳罐、碳纤维填料。嘉定区碳纤维填料
用连续碳纤维增强的零件其强度会提高,可与采用传统复合材料铺陈的方式制造的零件相媲美。在填充线材中,短纤维之间不连续的特性会导致压力通过基体材料传递,从而机械强度的相应提升并不明显。在CFR零件中,拉伸和弯曲负荷会施加到长纤维束上,对基体聚合物的负荷将降到比较低,从而带来大量机械性能的提升。零件可以采用多种不同的方式进行增强,以针对不同的负荷条件进行优化。连续纤维增强技术不仅包括碳纤维,还包括连续玻璃纤维、Kevlar 和**度高温 Fiberglass 等材料。国产碳纤维填料大概价格多少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。
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
随着复合材料的不断开发,除了玻璃纤维增强塑料之外,又出现了碳纤维增强塑料、硼纤维增强塑料等。碳纤维是用粘胶丝、聚丙烯腈纤维和沥青丝等为原料,在300~1000℃下碳化而成的。碳纤维的直径极细,有7微米左右,但它的强度却异常的高。碳纤维增强塑料在飞机、火箭、导弹、宇宙航行方面的应用已越来越***。它首先被用于飞机制造上,可减轻飞机的自重,提高飞行效率。用碳纤维增强塑料代替铝合金或钛合金,可使飞机的总重量减轻15%,如果使用等量的燃料,飞机能增加飞行距离10%,上升率增加10%,起飞时跑道可缩短15%。填塞的碳纤维束长丝,具有较为松散不影响水利通道的特性。
水泥制品一般是指混凝土、水泥砂浆和石棉水泥。石棉及其制品因对环境造成严重污染,已被逐步淘汰出建材领域,取而代之的是新一代增强纤维。传统水泥制品的特性是抗压强度高,拉伸强度和杨氏模量低,抗弯性能差。就综合性能而言,碳纤维占优势。如果在水泥混凝土中加入少量碳纤维,拉伸强度可成倍提高,抗弯强度也随碳纤维加入量的增加而直线上升,碳纤维长丝的增***果好,但适宜采用短切碳纤维,经打浆工序可得到碳纤维均匀分布的砂浆。同时,短切碳纤维价格低,尤其是沥青基碳纤维,容易被建材市场接受。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。六合区碳纤维填料
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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嘉定区碳纤维填料
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