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。拥有一支精干的设计团队。耐热碳纤维填料
1879年爱迪生曾用纤维素纤维,如竹、亚麻或棉纱为原料,首先制得碳纤维并获得**,但当时制得的纤维力学性能很低,工艺也不能工业化,未能获得发展。20世纪50年代初,由于火箭、航天及航空等前列技术的发展,迫切需要比强度、比模量高和耐高温的新型材料,另外,采用前驱纤维为原料经热处理的工艺可制得碳纤维连续长丝,这一工艺奠定了碳纤维工业化的基础。40多年来,碳纤维经历的重大技术进展如下:20世纪50年代初,美国Wright-Patterson空军基地以黏胶纤维为原料,试制碳纤维成功,产品作火箭喷管和鼻锥的烧蚀材料,效果很好。1956年美国联合碳化物公司试制高模量黏胶基碳纤维成功,商品名“Thornel—25”投放市场,同时开发了应力石墨化的技术,提高碳纤维的强度与模量。浦东新区耐高温碳纤维填料售前售后的态度很是不错。
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
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有着先进的设备和专业的技术团队。
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。产品的研发团队很专业的。浦东新区耐高温碳纤维填料
含碳量在90%以上的度高模量纤维。耐高温居所有化纤之某首。耐热碳纤维填料
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。耐热碳纤维填料
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