碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是以碳纖維或碳纖維織物為增強(qiáng)體,以樹(shù)脂、陶瓷、金屬、水泥、碳質(zhì)或橡膠等為基體所形成的復(fù)合材料。在眾多輕量化材料中具有較高的比強(qiáng)度、比剛性,輕量化效果十分明顯,在航空航天、**產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。應(yīng)用在車身結(jié)構(gòu)件中,減輕質(zhì)量效果尤為明顯,比鋼鐵材料輕50%,比鋁材輕30%,因此得到國(guó)內(nèi)外各大汽車公司的***關(guān)注。
碳復(fù)合材料的特性主要表現(xiàn)在力學(xué)性能、熱物理性能和熱燒蝕性能三個(gè)方面。
(1)密度低(1.7g/cm3左右)在承受高溫的結(jié)構(gòu)中,它是**輕的材料;高溫的強(qiáng)度好,在2200℃時(shí)可保留室溫強(qiáng)度;有較高的斷裂韌性,抗疲勞性和抗蠕變性;而且拉伸強(qiáng)度和彈性模量高于一般的碳素材料,纖維取向明顯影響材料的強(qiáng)度,在受力時(shí)其應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈現(xiàn)“假塑性效應(yīng)”即在施加載荷初期呈線性關(guān)系,后來(lái)變成雙線性關(guān)系,卸載后再加載,曲線仍為線性并可達(dá)到原來(lái)的載荷水平。
增加了生物環(huán)境復(fù)雜性和生物多樣性?,F(xiàn)代碳纖維填料銷售方法
其次,制作復(fù)合材料的基體。碳-碳復(fù)合材料的基體有樹(shù)脂碳和熱解碳兩種,樹(shù)脂碳是由合成樹(shù)脂或?yàn)r青經(jīng)碳化和石墨化獲得,熱解碳是由烴類氣體的氣相沉積獲得。***,把坯體與基體復(fù)合成型。方法有兩種一、把來(lái)源于煤油和石油的熔融的瀝青在加熱加壓的條件下浸漬到碳纖維坯體的結(jié)構(gòu)縫隙中,然后使其熱解,再反復(fù)浸漬-熱解直到復(fù)合材料達(dá)到要求密度。二、通過(guò)氣相化學(xué)沉積法在熱的基質(zhì)材料上形成**度熱解石墨。RTM工藝是復(fù)合材料較為常用的一種成型工藝,該工藝是將纖維增強(qiáng)材料或預(yù)成坯鋪放到閉模模腔內(nèi),用壓力將樹(shù)脂液注入模腔,浸透纖維或預(yù)成型坯,然后固化,脫模成型制品。其工藝特點(diǎn)為,可以制造兩面光潔的制品,成型效率高,適合于中等規(guī)模(年產(chǎn)量為2萬(wàn)~5萬(wàn)件)的復(fù)合材料產(chǎn)品生產(chǎn),為閉膜成型技術(shù),不污染環(huán)境,增強(qiáng)材料可根據(jù)產(chǎn)品受力情況任意鋪放。生產(chǎn)設(shè)備投資少,屬于低成本、高性能復(fù)合材料成型技術(shù),尤其適合于小批量、多品種汽車結(jié)構(gòu)件、覆蓋件的生產(chǎn),國(guó)外已普遍應(yīng)用。嘉定區(qū)比較好的碳纖維填料一些重要的高性能商品名稱及性能,可見(jiàn)聚丙烯腈基炭纖維和瀝青基炭纖維。
水泥制品一般是指混凝土、水泥砂漿和石棉水泥。石棉及其制品因?qū)Νh(huán)境造成嚴(yán)重污染,已被逐步淘汰出建材領(lǐng)域,取而代之的是新一代增強(qiáng)纖維。傳統(tǒng)水泥制品的特性是抗壓強(qiáng)度高,拉伸強(qiáng)度和楊氏模量低,抗彎性能差。就綜合性能而言,碳纖維占優(yōu)勢(shì)。如果在水泥混凝土中加入少量碳纖維,拉伸強(qiáng)度可成倍提高,抗彎強(qiáng)度也隨碳纖維加入量的增加而直線上升,碳纖維長(zhǎng)絲的增***果好,但適宜采用短切碳纖維,經(jīng)打漿工序可得到碳纖維均勻分布的砂漿。同時(shí),短切碳纖維價(jià)格低,尤其是瀝青基碳纖維,容易被建材市場(chǎng)接受。
用連續(xù)碳纖維增強(qiáng)的零件其強(qiáng)度會(huì)提高,可與采用傳統(tǒng)復(fù)合材料鋪陳的方式制造的零件相媲美。在填充線材中,短纖維之間不連續(xù)的特性會(huì)導(dǎo)致壓力通過(guò)基體材料傳遞,從而機(jī)械強(qiáng)度的相應(yīng)提升并不明顯。在CFR零件中,拉伸和彎曲負(fù)荷會(huì)施加到長(zhǎng)纖維束上,對(duì)基體聚合物的負(fù)荷將降到比較低,從而帶來(lái)大量機(jī)械性能的提升。零件可以采用多種不同的方式進(jìn)行增強(qiáng),以針對(duì)不同的負(fù)荷條件進(jìn)行優(yōu)化。連續(xù)纖維增強(qiáng)技術(shù)不僅包括碳纖維,還包括連續(xù)玻璃纖維、Kevlar 和**度高溫 Fiberglass 等材料。構(gòu)建螺旋纏繞聚丙烯纖維束,或親水聚氨酯生物海綿。
20世紀(jì)70年代末期,國(guó)際理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)曾對(duì)炭纖維的分類和命名作了規(guī)定。首先用PAN(聚丙烯腈),MP(中間相瀝青)及VS(黏膠)表示碳纖維的類別,再以小寫英文字母表示熱處理溫度如lht(表示熱處理溫度,低于1400℃),hht(熱處理溫度在2000℃以上),然后再加上表示性能的符號(hào)(如HT表示**、HM高模、SHT超**、HTHS**高應(yīng)變、IM中模及UHM超高模等)。同時(shí)指出,聚丙烯腈基,黏膠基及普通型瀝青基碳纖維均屬難石墨化的聚合物炭,而中間相瀝青基炭纖維及氣相生長(zhǎng)的碳纖維是易石墨化碳。碳纖維填料由于碳纖維絲的表面呈凹凸?fàn)?,比表面積百倍于其他填料。現(xiàn)代碳纖維填料銷售方法
碳纖維填料內(nèi)含1,200,000根碳纖維細(xì)絲?,F(xiàn)代碳纖維填料銷售方法
目前,碳-碳復(fù)合材料的發(fā)展立足于新工藝、新設(shè)備的研制與發(fā)展,努力降低生產(chǎn)成本,而且努力的想辦法克服自身的缺點(diǎn)。如:碳-碳復(fù)合材料的抗氧化的性能差,目前改善的方法有:浸漬樹(shù)脂時(shí)加入抗氧化劑;氣相沉碳時(shí)加入其它抗氧化元素等等。碳-碳復(fù)合材料還有其它固有的缺點(diǎn),如在加工方面制造加工的周期太長(zhǎng)、可塑性太差、成本太高,這些不足之處在以后的發(fā)展中將會(huì)得到解決。汽車碳纖維又稱汽車碳化纖維,泛指一些以碳纖維編織或多層復(fù)合而成的材料。因?yàn)樗州p又堅(jiān)硬,所以它的用途很***。主要是應(yīng)用在外殼和零件上面。汽車碳纖維有著質(zhì)輕、安全、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。現(xiàn)代碳纖維填料銷售方法
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