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%。有着先进的设备和专业的技术团队。什么是碳纤维填料哪家好
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,耐高温性能差等国产碳纤维填料销售方法填塞的螺旋缠绕聚丙烯纤维束或者亲水聚氨酯生物海绵。
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。
沥青系碳纤维原油经900℃以上之高温提炼后的残渣中,约含有95wt%之碳质,若以电解法去除其中之硫酸,再经水洗后可得纯度较好之沥青(Pitch)。3.4 气相成长碳纤维气相成长碳纤维有基材上成长法与流体化触媒成长法两种。将铁、钴、镍等金属微粒(M)加热至1100℃,令乙炔(C2H2)热分解脱氢形成碳素沈积成长于金属微粒下方,形成碳纤维。为基材上成长法之简图,可知其间须喂入氢(H2)气与苯(C6H6)等气体。3.5 活性碳纤维商业化之活性碳的形态有粉末状;颗粒状与纤维状等三种,其中粉末状活性碳(Powdered Activated Carbon,简称PAC),大多由木屑制成,平均尺寸约为15~25μm;颗粒状活性碳(Granular Activated Carbon,简称GAC),大致由煤、沥青粉末制成,平均尺寸约为4~6㎜;纤维状活性碳(Activated Carbon Fiber,简称ACF),则大多由PAN、Rayon、Pitch与Phenolic Resin等纤维制成,平均直径约为7~15μm。该设计赋予填料具有极强脱氮效果的特性。
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。同时碳纤维本身具有比表面积巨大、生物亲和性强的特点。徐州碳纤维填料
另一种制造碳纤维的方法是气相生长法。什么是碳纤维填料哪家好
1969年日本碳公司开发高性能聚丙烯腈基碳纤维获得成功。1970年日本东丽(Toray Textile Inc.)公司依靠先进的聚丙烯腈原丝技术,并与美国联合碳化物公司交换碳化技术,开发高性能聚丙烯腈基碳纤维。1971年东丽公司将高性能聚丙烯腈基碳纤维产品(Torayca)投放市场。随后产品的性能、品种、产量不断发展,至今仍处于**地位。此后,日本东邦、旭化成、三菱人造丝及住友公司等相继投入聚丙烯腈基碳纤维的生产行列。(见聚丙烯腈基碳纤维)1970年日本吴羽化学工业公司采用大谷杉郎的**,首先建成年产120t普通型(GPCF)沥青基碳纤维的生产厂,1978年产量增到240t。该产品被用作水泥增强材料后,发现效果很好,1984年产量增至400t,1986年再次增加到900t。1976年美国联合碳化物公司生产高性能中间相沥青基碳纤维(HPCF)成功,年产量为113t,1982年增至230t,1985年增至311t。什么是碳纤维填料哪家好
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