经高温处理后,其含碳量超过90%以上之纤维材料,称之为碳纤维。碳纤维之种类分类有许多方法,可依原料、特性、处理温度与形状来分类。若依原料可分为纤维素纤维系之嫘萦(Rayon)系与木质(Lignin)系;聚丙烯腈(Polyacrylonitrile)系;沥青(Pitch)系;?酚树脂系与?气相碳纤系等六种。若依特性则分为普通碳纤维;**度高模数碳纤维与活性碳纤维等三种。普通碳纤维之强力在120㎏/㎜2以下,杨氏模数(Young掇 Modulus)在10000㎏/㎜2以下者称之;**度高模数者,则强力在150㎏/㎜2以上,模数在17000㎏/㎜2以上时称之。产品的研发团队很专业的。耐热碳纤维填料分类
人人买得起的碳纤维碳纤维材料在民用量产汽车,尤其是中档产品应用也十分***,很多厂商也已经开始提供碳纤维材料的小组件,如后视镜壳、内饰门板、门把手、排挡杆、赛车座椅、空气套件等,同时可以原装位安装到发动机舱的风箱、进气歧管等碳纤维改装件也是品种繁多。碳纤维传动轴因此,碳纤维材料在汽车领域的应用越来越多也越来越***,相信在不久的未来,汽车排放越来越“低碳”,而汽车本身则会越来越“高碳”每一根碳纤维由数千条更微小的碳纤维所组成,直径大约5至8微米。在原子层面的碳纤维跟石墨很相近,是由一层层以六角型排列的碳原子所构成。两者差别在于层与层之间的连结。石墨是晶体结构,它的层间连结松散,而碳纤维不是晶体结构,层间连结是不规则的。这样便防止滑移增强物质强度。如皋耐高温碳纤维填料属于模块化框架,有极大的安装便利性。
因此,设计玻璃钢零件时,其允许承载应力不超过极限应力的60%。而碳纤维则因弹性模量大,设计时可以允许在极限应力条件下使用。另外,在高温老化试验中,碳纤维树脂复合材料的强度损失也比玻璃钢小。因此,碳纤维树脂复合材料可以制作宇宙飞行器的外层材料,人造卫星和火箭的机架、壳体、天线构架。在机械工业中,碳纤维树脂复合材料用作承载零件(如连杆)和耐磨零件(如活塞、密封圈)以及像齿轮、轴承等承载耐磨零件。它还用作有抗腐蚀要求的化工机械零件,如容器、管道、泵等。但这类材料不足之处是,碳纤维与树脂的黏结力不够大,各向异性程度较高,耐高温性能差等
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。公司的福利待遇很不错的。
目前,碳-碳复合材料的发展立足于新工艺、新设备的研制与发展,努力降低生产成本,而且努力的想办法克服自身的缺点。如:碳-碳复合材料的抗氧化的性能差,目前改善的方法有:浸渍树脂时加入抗氧化剂;气相沉碳时加入其它抗氧化元素等等。碳-碳复合材料还有其它固有的缺点,如在加工方面制造加工的周期太长、可塑性太差、成本太高,这些不足之处在以后的发展中将会得到解决。汽车碳纤维又称汽车碳化纤维,泛指一些以碳纤维编织或多层复合而成的材料。因为它又轻又坚硬,所以它的用途很***。主要是应用在外壳和零件上面。汽车碳纤维有着质轻、安全、经济的特点。在实际工作中,氧气难以进入其内部。耐热碳纤维填料分类
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。耐热碳纤维填料分类
这类材料的密度比铝轻,强度与钢接近。弹性模量比铝合金大,疲劳强度高,冲击韧性高,同时耐水和湿气,化学稳定性高,导热性好,受X射线辐射时其强度和模量不变化等。它还具有优良的耐磨减摩性及自润滑性、耐腐蚀、耐热等优点。因此它的比强度和比模量在现有复合材料中名列前茅。碳纤维-环氧复合材料的强度和弹性模量都超过铝合金而接近于**度钢,完全弥补了玻璃钢弹性模量小的缺点。此外,玻璃纤维树脂复合材料由于弹性模量低,应变量也相应较大,当应变到1%-2%时,树脂要发生碎裂。耐热碳纤维填料分类
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