一种碳纤维上浆剂、其制备方法、增强碳纤维及碳纤维复合材料简介:本技术提供了一种碳纤维上浆剂、其制备方法、增强碳纤维及碳纤维复合材料,所述碳纤维上浆剂包括:改性环氧树脂、有机溶剂、表面活性剂和水;所述改性环氧树脂是由聚氨酯和丙烯酸类单体对环氧树脂改性得到;所述聚氨酯是由异氰酸酯与羟基聚合物反应得到。采用本技术制备的碳纤维上浆剂对碳纤维进行上浆得到增强碳纤维,再将增强碳纤维与树脂基体复合制得到碳纤维复合材料,所述碳纤维复合材料的碳纤维与树脂基体间的上浆剂过渡层能够承受更高的冲击力和破坏力,故碳纤维复合材料中的碳纤维与树脂基体之间的结合力增加。碳纤维材料适用于体育休闲用品、工业机械、能源装备、交通工业、医疗器械、建筑及结构补强。碳纤维制做
碳纤维预浸料生产工艺流程
由纤维束拼成所需的含量及宽度,然后经纤维架将纤维均匀的分离,树脂加热后涂布在上下离型纸上。将纤维及涂布树脂的上下离型纸一起导入滚轮中,纤维在上下离型纸之间,借由滚轮的压力将树脂均匀的散布于纤维之间。纤维含浸树脂后通过冷却或烘干,经捲取器捲取成捲轴状。
碳纤维预浸料的主要生产方式
碳纤维预浸料主要有两种方式:一种为直接将树脂加热,以下降其黏度,便于均匀分布于纤维之间,称为热溶法。另一种为将树脂溶于溶剂中来下降黏度,待树脂含浸纤维后再加热使溶剂蒸发,称为溶液浸渍法。热熔胶法的生产方式,树脂含量管理简单,可省掉烘干的步骤,且无残存的溶剂,但树脂黏度较高,含浸纤维编织物时易形成纤维变形。溶剂法出资成本低,生产方式简便,可是溶剂的使用易残存于预浸布中,影响复合材料的强度,且易形成环境污染的问题。
碳纤维制做碳纤维“外柔内刚”质量比金属铝轻强度却高于钢铁并具有耐腐蚀高模量,在****和民用方面都是重要材料。传统的汽车生产中,钢铁等金属材料占车身比重较大,如果改用碳纤维复合材料制造汽车车身和底盘,汽车整车的重量可以减少40%~60%,相当于钢结构的1/3~1/6,其拉伸轻度却是同类钢结构的7~8倍。而且同时,汽车车身的安全性和抗冲击能力也能得到保证。此外因为碳纤维材料易于加工成各种复杂的结构,可以实现新能源汽车车身的一体化,如图1所示。很大程度上的缩短了工艺的制造流程,从而降低一部分制造成本。所以说,碳纤维复合材料在汽车车身的应用上有很大的研发空间
土木建筑领域:碳纤维也应用在工业与民用建筑物、铁路公路桥梁、隧道、烟囱、塔结构等的加固补强, 在铁路建筑中,大型的顶部系统和隔音墙在未来会有很好的应用,这些也将是碳纤维很有前景的应用方面。具有密度小, 强度高, 耐久性好, 抗腐蚀能力强, 可耐酸、碱等化学品腐蚀, 柔韧性佳, 应变能力强的特点。用碳纤维管制作的桁梁构架屋顶, 比钢材轻50%左右, 使大型结构物达到了实用化的水平, 而且施工效率和抗震性能得到了大幅度提高。另外, 碳纤维做补强混凝土结构时, 不需要增加螺栓和铆钉固定, 对原混凝土结构扰动较小, 施工工艺简便。
碳纤维材料模量:780GPa以上,减少下垂量,部件弹性模量:300GPa,强度:6000 MPa 材料热导率:500 W/MK以上。
粘贴碳纤维板加固方法
1.应按照设计要求的尺寸裁剪碳纤维板,并且按照生产厂家提供的工艺条件配制结构胶粘剂;
2.应把碳纤维板表面擦拭清洁到无粉尘,如果需粘贴两层时,底层碳纤维板的两面皆应擦拭干净;
3.擦拭清洁的碳纤维板应立刻涂刷结构胶粘剂,胶层**应呈拱起状,平均值厚度绝不应小于2mm;
应把涂有胶液的碳纤维板使用手轻压贴在需粘贴的位置。使用橡皮滚筒顺纤维方向皆匀稳定压实,使胶液自两边挤出,保证密实无空洞;当平行粘贴多条碳纤维板时,两条板带间的空隙绝不应小于5mm;
4.需粘贴两层碳纤维板时,应时隔粘贴。如果绝不能立刻粘贴时,再次开始粘贴后应对于底层碳纤维板再次进行清理。
现目前市面之上碳纤维板及设施碳板胶种类多样,其型号以的一级、二级碳板作为例可依据板宽以及板厚分4种,依次为5cm宽,1.2mm/1.4mm厚;10cm宽,1.2mm/1.4mm厚,多种型号的产生能够满足客户的多种需求。 碳纤维具有许多优良性能,碳纤维轴向强度和模量高,密度低、比性能高,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好。碳纤维制做
碳纤维的比电阻与纤维的类型有关,在25℃时,高模量为775,**度碳纤维为每厘米1500。碳纤维制做
碳纤维复合材料在汽车行业的应用
在人们的日常生活中,汽车是一种非常重要的交通工具,给人们的生活带来了很多的便利,但是与此同时,随着汽车被越来越多的使用,也带来了一些问题,比如环境污染,能源?;鹊取R虼?,现在在汽车的生产上面,都会力求达到良好的节能减排标准,这也就要求汽车的轻量化以及低能耗低污染。相关数据表明:汽车的整车质量每减少10%,汽车的燃油效率能够提高6%~8%。汽车的质量每减少100kg,行驶里程100km,油耗可以减少0.3~0.6L,同时二氧化碳的排放能够减少500g。
碳纤维复合材料不但实现了汽车的轻量化,而且也能够达到汽车的刚性性能需求。 碳纤维制做
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