碳纤材料是指一切以碳纤维纱(碳纤维丝)作原料,通过编织、缠绕、压模、卷制等加工手段,制成的可以用于其它用途的材料。一切以碳纤维纱(碳纤维丝)作原料,通过编织、缠绕、压模、卷制等加工手段,制成的可以用于其它用途的材料,即为碳纤材料。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。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是高的。玄武区现代碳纤维填料
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。国产碳纤维填料互惠互利公司主要人员、技术源于业内知高校学府,与浙江大学进行合作。
20世纪60年代初,日本进藤昭男发明了以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料制取碳纤维的方法,并取得了**。1963年日本碳公司及东海电极公司用进藤的**开发聚丙烯腈基碳纤维。1965年日本碳公司工业化生产普通型聚丙烯腈基碳纤维成功。1964年英国皇家航空研究中心(RAE)通过在预氧化时加张力试制出高性能聚丙烯腈基碳纤维。由Courtaulds公司,Hercules公司和Rolls—Royce公司采用RAE的技术进行工业化生产。1965年日本大谷杉郎首先制成了聚氯乙烯沥青基碳纤维,并发表了先驱性的沥青基碳纤维的研究报告。
碳纤维是用人造纤维为原料,在隔绝空气的条件下经高温碳化而成的。用作碳纤维的原料要求在加热升温时不熔化、不剧烈分解。工业上常用的原料是腈纶、沥青和人造粘胶纤维。它们在200-300℃的空气中并施加一定的张力进行预氧化处理,然后在氮气的保护下,在1000-500℃的高温下进行碳化处理,即可制成含碳量为85%-95%的碳纤维。如果将碳纤维在2500-3000℃的高温下,在氮气中进行石墨化处理,则碳纤维中的石墨晶体沿着纤维方向的排列会更加整齐,从而提高了弹性模量。经过石墨化处理的碳纤维又称石墨纤维或高模量碳纤维。与玻璃纤维相比,碳以石墨方式出现,是六方晶体结构同时赋予整个复合填料不易堵塞和比表面积大、生物亲和性好等三大优点。
在民用汽车领域,奔驰尝试应用碳纤维材料作为溃缩区域,首先在SLR McLaren上得到了应用。呈尖塔状的碳纤维溃缩柱由无数根粗壮的碳纤维经过编织而成,虽然结构依旧无比坚硬,但是在设计上让它能够在正面碰撞时破碎成无数细小的碎片,来吸收大量的能量,并且碎片不会对人造成伤害,这一点非常类似于汽车钢化玻璃的破碎原理。奔驰SLR McLaren的碳纤维车体**前端的部分就是碳纤维溃缩柱奔驰SLR McLaren的碳纤维车体宝马已经开始尝试全碳车体宝马已经开始尝试全碳车体在小型车上的应用,只是相对于金属材料的可回收、可修复性来说,碳纤维的溃缩柱是一次性产品,高昂的价格让它只能应用在超级跑车领域。填塞的螺旋缠绕聚丙烯纤维束或者亲水聚氨酯生物海绵。通州区什么是碳纤维填料
相比其他同行他们的产品技术很精细。玄武区现代碳纤维填料
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。玄武区现代碳纤维填料
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