RTM技術(shù)在國際上有較快的發(fā)展,不斷派生出新的成型方法。其中真空輔助樹脂傳遞模塑(VARTM)和西曼復(fù)合材料公司樹脂浸漬模塑法(SCRIMP)是目前用得較多的較典型的派生技術(shù)。該兩項成型技術(shù)利用真空輔助加壓浸漬,使纖維增強材浸漬速度快、面積廣、更均勻,產(chǎn)品質(zhì)量更趨穩(wěn)定并提高。真空輔助成型工藝(VARI Vacuum Assisted Resin Infusion)是一種新型的低成本的復(fù)合材料大型制件的成型技術(shù),它是在真空狀態(tài)下排除纖維增強體中的氣體,利用樹脂的流動、滲透,實現(xiàn)對纖維及其織物的浸漬,并在室溫下進行固化,形成纖維增強材料的工藝方法。對于大尺寸、大厚度的復(fù)合材料制件,VARI是一種十分有效的成型方法可以方便的抽離插入,形成不同的造型,便于填料布局??孔V的碳纖維填料包括什么
20世紀90年代初,高性能及超高性能炭纖維已問世,預(yù)料今后工作將致力于完善工藝、擴大生產(chǎn)、降低成本和開發(fā)應(yīng)用。一些特種碳纖維,如抗氧化碳纖維(以提高復(fù)合材料的使用溫度)、低纖度碳纖維(做0.035mm超薄型預(yù)浸帶用)、高導(dǎo)熱低電阻碳纖維(以滿足屏蔽電磁、射頻干擾用,并可散發(fā)多余的熱能)、低熱膨脹系數(shù)碳纖維(供衛(wèi)星天線系統(tǒng)、反射鏡等用),中空碳纖維(用于飛機制造工業(yè),提高復(fù)合材料的沖擊韌性,核反應(yīng)堆中的高溫過濾介質(zhì),分離生物分子血清和血漿用的介質(zhì))和活性碳纖維,隨著科學及工程的發(fā)展會有很大發(fā)展。氣相生長碳纖維近期內(nèi)在穩(wěn)定工藝,連續(xù)化生產(chǎn)方面會有明顯進展,工業(yè)化生產(chǎn)的日期預(yù)料不會太遠靠譜的碳纖維填料各有不同的使用工況,使用方法和優(yōu)缺點。
水泥制品一般是指混凝土、水泥砂漿和石棉水泥。石棉及其制品因?qū)Νh(huán)境造成嚴重污染,已被逐步淘汰出建材領(lǐng)域,取而代之的是新一代增強纖維。傳統(tǒng)水泥制品的特性是抗壓強度高,拉伸強度和楊氏模量低,抗彎性能差。就綜合性能而言,碳纖維占優(yōu)勢。如果在水泥混凝土中加入少量碳纖維,拉伸強度可成倍提高,抗彎強度也隨碳纖維加入量的增加而直線上升,碳纖維長絲的增***果好,但適宜采用短切碳纖維,經(jīng)打漿工序可得到碳纖維均勻分布的砂漿。同時,短切碳纖維價格低,尤其是瀝青基碳纖維,容易被建材市場接受。
瀝青系碳纖維原油經(jīng)900℃以上之高溫提煉后的殘渣中,約含有95wt%之碳質(zhì),若以電解法去除其中之硫酸,再經(jīng)水洗后可得純度較好之瀝青(Pitch)。3.4 氣相成長碳纖維氣相成長碳纖維有基材上成長法與流體化觸媒成長法兩種。將鐵、鈷、鎳等金屬微粒(M)加熱至1100℃,令乙炔(C2H2)熱分解脫氫形成碳素沈積成長于金屬微粒下方,形成碳纖維。為基材上成長法之簡圖,可知其間須喂入氫(H2)氣與苯(C6H6)等氣體。3.5 活性碳纖維商業(yè)化之活性碳的形態(tài)有粉末狀;顆粒狀與纖維狀等三種,其中粉末狀活性碳(Powdered Activated Carbon,簡稱PAC),大多由木屑制成,平均尺寸約為15~25μm;顆粒狀活性碳(Granular Activated Carbon,簡稱GAC),大致由煤、瀝青粉末制成,平均尺寸約為4~6㎜;纖維狀活性碳(Activated Carbon Fiber,簡稱ACF),則大多由PAN、Rayon、Pitch與Phenolic Resin等纖維制成,平均直徑約為7~15μm。坐落于江蘇南通的總部。
這類材料的密度比鋁輕,強度與鋼接近。彈性模量比鋁合金大,疲勞強度高,沖擊韌性高,同時耐水和濕氣,化學穩(wěn)定性高,導(dǎo)熱性好,受X射線輻射時其強度和模量不變化等。它還具有優(yōu)良的耐磨減摩性及自潤滑性、耐腐蝕、耐熱等優(yōu)點。因此它的比強度和比模量在現(xiàn)有復(fù)合材料中名列前茅。碳纖維-環(huán)氧復(fù)合材料的強度和彈性模量都超過鋁合金而接近于**度鋼,完全彌補了玻璃鋼彈性模量小的缺點。此外,玻璃纖維樹脂復(fù)合材料由于彈性模量低,應(yīng)變量也相應(yīng)較大,當應(yīng)變到1%-2%時,樹脂要發(fā)生碎裂。填塞的碳纖維束長絲,具有較為松散不影響水利通道的特性。楊浦區(qū)耐熱碳纖維填料
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在第三次國際碳纖維會議上(1985年,倫敦),曾建議按力學性能將碳纖維分成下列5級。超高模量級(UHM):模量在395GPa以上;高模量級(HM):模量在310~395GPa間;中模量級(IM):模量在255~310GPa間;超**度級(UHT):強度在3.5GPa以上,模量在255GPa以下;**度級(HT):強度達3.5GPa。這兩種分級法都有不足之處。現(xiàn)在高性能碳纖維產(chǎn)品分類由制造商自行標明:原纖維種類、單絲孔數(shù)、直徑、排列方式(如平行、纏結(jié)、加捻等),有無表面處理(及其種類),有無上漿(及漿劑種類)等。一些重要的高性能商品名稱及性能,可見聚丙烯腈基炭纖維和瀝青基炭纖維??孔V的碳纖維填料包括什么
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