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碳纤维表面缺陷及原因

日期:2014-07-16 16:26阅读次数:
  碳纤维缺陷千姿百态,种类繁多,缺陷大体可分为表面缺陷和内部缺陷两大类。同样大小的缺陷,表面缺陷对其拉伸强度的影响要大于内部缺陷。今天无锡威盛碳纤维的小编就给大家介绍一下碳纤维表面缺陷及原因。
 
碳纤维布
(图示:碳纤维布)
 
  在显微镜下观察,如果发现碳纤维表面存在圆斑形沉积物。这可能是在湿纺的成纤过程中产生的,即凝固浴中微小悬浮物沉积在初生纤维表面再经预氧化和碳化而产生的。因此,循环的凝固液需经过滤,滤掉悬浮物,以防污染初生纤维。此外,表面为圆形斑点沉积物,也很可能是沉积微小纺丝液滴所致。
 
  有些还存在内部裂纹或明显的皮芯结构。这种内部裂纹的产生很可能是因没有充分预氧化、未形成梯形结构的芯部在碳化过程热降解的结果。换言之,致密表皮是梯形结构热解和缩合的结果,芯部是由线型分子链热降解的树脂碳组成。热降解分解多,残留少,导致形成松散结构和裂纹。
 
  碳纤维内部还可能存在的大孔洞。无疑,这些大孔洞的存在减少了承载负荷的有效截面积,使其拉伸强度下降。假如孔洞使有效截面积降低了23.6%,那么拉伸强度达不到T300级碳纤维水平。这些内部大孔洞的产生可能有两个原因,一是PAN原丝本身有中心大孔洞,二是预氧化过程中存在严重的皮芯结构,在碳化过程中未形成梯形结构的芯部急剧挥发的结构。
 
  在碳化过程中,纤维由柔性转变为脆性,划起的碎片也不可能保留下来。因此,表面划伤很可能在预氧化过程中产生,再经直线运行的碳化,划起碎片保留在原位的概率最大。划伤的原因,无疑是在输送辊筒表面光洁度差所致,所以,辊筒需经喷涂陶瓷处理。研磨和抛光,除去毛刺、锐角。>>>碳纤维材料的表面处理方法及优点

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