经高温处理后,其含碳量超过90%以上之纤维材料,称之为碳纤维。碳纤维之种类分类有许多方法,可依原料、特性、处理温度与形状来分类。若依原料可分为纤维素纤维系之嫘萦(Rayon)系与木质(Lignin)系;聚丙烯腈(Polyacrylonitrile)系;沥青(Pitch)系;酚树脂系与气相碳纤系等六种。若依特性则分为普通碳纤维;**度高模数碳纤维与活性碳纤维等三种。普通碳纤维之强力在120㎏/㎜2以下,杨氏模数(Young掇 Modulus)在10000㎏/㎜2以下者称之;**度高模数者,则强力在150㎏/㎜2以上,模数在17000㎏/㎜2以上时称之。组成本复合填料的三种材质,全部具有寿命在10年以上的优点。耐用碳纤维填料商家
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。
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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
若依加工处理温度分类时,则可分为耐炎质;碳素质与石墨质等三种。耐炎质碳纤之处理加热温度为200~350℃,可供作电气绝缘体;碳素质碳纤之处理加热温度为500~1500℃,可供电气传导性材料用;石墨质碳纤之处理加热温度在2000℃以上,除耐热性与电气传导性提高外,亦具自我润滑性。若按碳纤维制品之形状分类时,可分为棉状短纤维;长丝状连续纤维;纤维束(Tow);织物;毡毯与编制长形物等。嫘萦系碳纤维嫘萦纤维素纤维加热处理时不会熔融,若在无氧状态下的不活性气体(Inert Gas)中加热处理,则极易取得碳纤维。3.2 聚丙烯腈系碳纤维聚丙烯腈(PAN)系碳纤维之制造工程大致可分为聚丙烯腈纤维之制备;安定化工程(耐炎化);碳化工程;表面处理与上浆工程;石墨化工程等五个程序。力学性能良好,导电性高,易形成层间化合物。
植物纤维填料用麻类或棉类浸渍油、蜡或其它防渗材料制成,用于100℃以下的低压阀门上。适用于水、氨、醋酸、苛性钠等介质。(2)石棉纤维填料石棉纤维有较好的耐热性,能耐弱酸、强碱,强度较高,吸附性能好等优点。如加一些耐酸、碱材料,浸渍摩擦系数小的材料,加入导热性好的金属材料,可改善石棉填料的性能,使其耐腐蚀性、耐磨性、耐热性、强度等都有不同程度的提高。石棉填料有夹金属丝的和不夹金属的两种。目前常用的石棉填料按JB1712-91选用。其中有油浸石棉盘根(JC68-82)它系用石棉线(或金属石棉线)浸渍润滑油和石墨编织或扭制成的密封材料,油浸石棉盘根分方型、圆型和圆型扭制三种;还有橡胶石棉盘根(JC67-82),它系用石棉布、石棉线(或石棉金属布、线)以橡胶粘合剂,卷制或编织成的密封材料,橡胶石棉盘根压成方形,外涂高碳石墨。有着先进的设备和专业的技术团队。耐用碳纤维填料商家
并且由于碳纤维之间相互接触所以能够存储大量的污泥。耐用碳纤维填料商家
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。耐用碳纤维填料商家
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