碳纤维材料的优点:
密度低强度高:碳纤维材料-的标签就是质轻高强,多数人认识到碳纤维材料也是凭借这个优势,碳纤维材料的密度在1.7g/cm3 ,常用结构材料铝和钢的密度分别为2.7g/cm3、7.85g/cm3 ,碳纤维材料的减重性能-。同时,其期学性能也非常,以常用t300碳纤维为例,抗拉强度能够达到3500mpa ,是钢的-,比强度和比模量综合指标在现有结构材料中为-。
热学性能:碳纤维的工作温度可达到2000°c ,但是在实际使用过程中多与树脂等基体材料融合,构成碳纤维复合材料,树脂的工作温度达不到那么高,所有一般碳纤维制品的工作温度在150- 180°c ,而热塑性碳纤维材料的工作温度则更高。碳纤维材料热膨胀系数小,基本上不会随工作温度的变化发生变形,-尺寸的稳定性。
耐腐蚀抗老化:碳纤维与金属材料不同在于碳纤维属于一种非金属材料 ,电化学活性较低, -般的酸碱对碳纤维材料的腐蚀作用非常
小,能够适应多种工作环境,延长碳纤维制品的使用寿命。
碳纤维表面处理的目的主要是为了防止弱界面层的生产,并粗产生适合粘结的表面形态,-树脂和增强材料的亲和力。碳纤维表面处理的方法-般分为氧化处理和非氧化处理,氧化处理的原理 是引入极性基团并消除弱性界面,非氧化处理的原理是沉积更活泼的碳和其他物质。
一.氧化法
气相氧化法:气相氧化是利用氧化性气体来氧化纤维表面,从而引入极性基团,并给与适宜的粗糙度来提高复合材料的剪切强度。
液相氧化法:液相氧化法主要是将碳纤维浸入到某种氧化性溶液中,通-化剂来氧化刻蚀碳纤维表面。使碳纤维表面所含的各种含痒极性基团和沟壑增多,有利于提高碳纤维和树脂之间界面的结合力。
气液双效氧化法:气液双效氧化法是指先用液相涂层,后用气相氧化,使碳纤维的自身抗拉强度及其复合材料的层间剪切度均得到提高。
电化学氧化法:电化学氧化法就是指的阳极电解氧化法。由于增加了大量的含痒-团和含氮-团,提高了碳纤维和环氧树脂的浸润性和反应性,有利于-碳纤维复合材料的力学性能。
二、非氧化法
气相沉积法:气相沉积法是在碳纤维和树脂的界面引入活性炭的塑性界面区来松弛应力,从而提高了复合材料的界面性能。
电聚-:电聚-是在电场力的作用下使含有活性基团的单位在碳纤维的表面聚合成膜,以-其表面形态和组成。
-偶联剂涂层法:偶联剂层法所采用的偶联剂为双性分子,它的-团分别与碳纤维表面和树脂反应生成化学键,起到了化学媒介的作用, 将二者牢固的连在一起,匹克羽毛球拍制作方法,从而提高了界面的强度。
聚合物涂层法:碳纤维表面涂覆聚铝氧烷,经过高温热处理后,碳纤维表面生成氧化铝涂层,匹克羽毛球拍价格,使其性能得到提高,匹克羽毛球拍,可与金属复合制取碳纤维增强金属基复合材料。
晶须生长法:生产晶须的过程包括成核过程以及在碳纤维表面生长非常细的高强度化合物单晶的过程。
等离子法:等离子体法主要是通过等离子体撞击碳纤维表面, 从而刻蚀碳纤维表层, 使其表面的粗糙度增加, 表面积也相应增加。
碳纤维与金属材料的比较
现在对于减重的要求越来越高,在金属材料中, 铝合金是常用的一种减重材料,其密度约为2.7g/cm3 ,而随着碳纤维应用的普及,其密度仅为1.7g/cm3 ,是新-代减重材料,在- -些需 要减重的部件中应用广泛,在减重的同时,期学性能也十分-,比强度和比模量综合指标要优于现有结构材料,还具备-的弯曲强度以及剪切强度。
而与金属材料不同在于碳纤维具有的可设计性能,通过合理的设计尽可能发挥出优任何制品对于环境劣化所产生的性能劣化是不可避免的,在户外自然条件下,受自然条件的腐蚀,碳纤维的抗老化性能也逐步显现,碳纤维是一种非金属材料,匹克羽毛球拍批发厂家,相比于金属材料活跃的化学活性而言,碳纤维在一 些化学介质 腐蚀中依旧能够保持-的性能,使用寿命延长。同时,碳纤维制品还能够在高温条件下-其物理特性以及尺寸稳定稳定性能,满足使用要求。
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