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碳纤维基体的选择

日期:2015-03-17 16:17阅读次数:
  在制造碳/碳复合材料时,对碳纤维的基本要求是碱金属等杂质含量最低,具有高强度、高模量和较大的断裂伸长,至于是否进行表面处理则需根据实际情祝而定。那么为什么会提出这些要求呢?下面小编就来给大家说一下。
 
碳纤维材料
(图示:碳纤维材料)
 
  用于耐烧蚀材料使用的碳/碳复合材料要求钠等碱金属含量越低越好,因为碱金属是碳的氧化催化剂。在20世纪70年代,制造C/C复合材料大多数采用钠含量在100x10^-6以下的粘胶基碳纤维,到了20世纪80年代中后期,PAN基碳纤维的碱金属含量已降低到这个数值以下了。
 
  采用高模中强或高强中模碳纤维制造C/C复合材料时,不仅强度和模量的利用率高,而且具有优异的热性能,例如选用HM、MP(中间相)或MJ系列碳纤维时,由于发达的石墨层平面和良好的择优取向,抗氧化性能不仅优于通用的乱层石墨结构碳纤维,而且热膨胀系数小,可减小浸渍与碳化过程中产生的收缩以及减少因收缩而产生的裂纹,使整体的综合性能得到提高。
 
  碳纤维表面处理对C/C复合材料的性能有着显著的影响,未经表面处理的碳纤维,两相界面粘结薄弱,基体的收缩使两相界面脱粘,纤维不会损伤;当基体中裂纹传播到两相界面时,薄弱界面层可缓冲裂纹传播速度或改变裂纹传播方向,或界面剥离吸收掉集中的应力,从而使碳纤维免受损伤而充分发挥其增强作用。石墨化处理正相反,这可能是因基体树脂碳经石墨化处理后转化为具有一定塑性的石墨化碳,使碳化过程中产生的裂纹枝化,从而缓和或消除了集中的应力。
 
  关于树脂的选择,也应该精新挑选,必须具有残碳率高、有粘性、流变性好以及与碳纤维有良好的物理相容性,常用的品种又呋喃树脂、酚醛树脂、环氧树脂等。猜你喜欢:碳纤维布的物理力学缺点

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