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碳纤维的复合材料有哪些应用

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2020-04-01【

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碳纤维的复合材料有哪些应用

  个别碳-石墨制品的脆性,是碳素资料的最大弱点。碳纤维板将同一方向排列的碳素纤维使用树脂浸润硬化形成碳纤维板材,能有效解决多层碳纤维布施工困难和工程量大的问题,补强效果好,施工便捷。多年来人们为进步碳素制品的可挠性跟机械强度,进行了普遍深刻的研究。从20世纪60年代初期开端发展起来的碳纤维及其复合资料,因为存在很高的比强度、比刚度等优良特点,在工程利用上越来越受到器重。

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(图示:碳纤维管)
碳纤维系采取天然纤维或人造纤维在一定前提下经加工跟碳化而成。假如用来制造复合资料,则碳纤维还要经过一系列名义处理。因为聚丙烯腈合成纤维含碳量高,产业上普遍用它作原料。原料丝首先利用个别纺织机械将纤维丝束整成卷,或拉成无纬布。为了进步碳纤维的强度跟弹性模量,经常在碳化之前先经预氧化,预氧化是在预氧化炉中于210-230℃高温下进行的。预氧化可能加速聚丙烯腈分子形成环链的芳香结构,使分子间坚固地结合在一起。而后在非氧化性气纸中于1000-1100℃的高温下进行碳化,假如终极盼望得到石墨化纤维,则需进一步在2500-3000℃下经过石墨化处理。
碳纤维与个别碳-石墨制品一样,存在精良的耐热跟耐腐化机能,但导热性却坚持了原料纤维的特点,比较低。因此,常将碳纤维织成碳布或碳毡用作感应炉跟电阻炉的热屏蔽资料。石墨化的纤维则有较高的导热率,作为发热元件可能在真空或惰性气体炉内用到2500℃。石墨化纤维编织成石墨纱经聚四氟乙烯浸渍,用于输送腐化性介质的化工泵的城料密封,不仅有良好的密封性,且利用寿命长。
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碳纤维复合资料有碳纤维/树脂、碳纤维/金属、碳纤维/碳等各种制品,其中以碳纤维加强树脂的复合资料利用最多。碳纤维板将同一方向排列的碳素纤维使用树脂浸润硬化形成碳纤维板材,能有效解决多层碳纤维布施工困难和工程量大的问题,补强效果好,施工便捷。碳纤维复合材料经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。玻璃纤维的比强度与碳纤维差未几,但比刚度却低很多。显然,碳纤维/树脂复合资料比玻璃钢有更优胜的机能.目前碳纤维复合资料在航空产业上已得到普遍利用,在汽车产业、原子能产业中亦逐步扩大利用范畴。利用这种资料的高比强度、高比刚度跟优良的耐蚀性,用作化工机械的高速回转件如离神思转鼓、泵的叶轮或压力容器等无疑存在良好的利用前景。
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