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碳纖維制品應(yīng)用在哪些領(lǐng)域:
軌道交通:軌道交通企業(yè)熱衷于碳纖維材料,很大程度上是因?yàn)檩p量化,以往多采用鋁合用以減重,減輕重量可以大幅降低運(yùn)行能耗,碳纖
維材料的密度為1.7g/cm3 ,是鋁合金的60% ,減重性能-。
文體/:高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、釣魚(yú)竿是三大文體支柱產(chǎn)品,也是碳纖維應(yīng)用的重要領(lǐng)域。而碳纖維材料之所以能夠用于制作,是因?yàn)樘祭w維材料具有的x射線透過(guò)性能以及低x射線吸收率,在滿足使用要求的同時(shí),還能夠減少x射線對(duì)診治者以及-的傷害。
航天航空:在-些-和直升機(jī)上,碳纖維復(fù)合材料應(yīng)用于-主結(jié)構(gòu)、次結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)機(jī)特殊部位的特種功能部件,起到了明顯減重作用,-提高了和耐腐蝕等性能,較為常見(jiàn)的案例就是f-35戰(zhàn)機(jī),匹克網(wǎng)球拍優(yōu)勢(shì)在哪,采用多達(dá)35%的碳纖維復(fù)合材料才大幅降低了機(jī)體重量。
碳纖維表面處理的目的主要是為了防止弱界面層的生產(chǎn),并粗產(chǎn)生適合粘結(jié)的表面形態(tài),-樹(shù)脂和增強(qiáng)材料的親和力。碳纖維表面處理的方法-般分為氧化處理和非氧化處理,氧化處理的原理 是引入極性基團(tuán)并消除弱性界面,非氧化處理的原理是沉積更活潑的碳和其他物質(zhì)。
一.氧化法
氣相氧化法:氣相氧化是利用氧化性氣體來(lái)氧化纖維表面,從而引入極性基團(tuán),并給與適宜的粗糙度來(lái)提高復(fù)合材料的剪切強(qiáng)度。
液相氧化法:液相氧化法主要是將碳纖維浸入到某種氧化性溶液中,匹克網(wǎng)球拍生產(chǎn)廠家,通-化劑來(lái)氧化刻蝕碳纖維表面。使碳纖維表面所含的各種含癢極性基團(tuán)和溝壑增多,有利于提高碳纖維和樹(shù)脂之間界面的結(jié)合力。
氣液雙效氧化法:氣液雙效氧化法是指先用液相涂層,后用氣相氧化,使碳纖維的自身抗拉強(qiáng)度及其復(fù)合材料的層間剪切度均得到提高。
電化學(xué)氧化法:電化學(xué)氧化法就是指的陽(yáng)極電解氧化法。由于增加了大量的含癢-團(tuán)和含氮-團(tuán),提高了碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂的浸潤(rùn)性和反應(yīng)性,有利于-碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能。
二、非氧化法
氣相沉積法:氣相沉積法是在碳纖維和樹(shù)脂的界面引入活性炭的塑性界面區(qū)來(lái)松弛應(yīng)力,從而提高了復(fù)合材料的界面性能。
電聚-:電聚-是在電場(chǎng)力的作用下使含有活性基團(tuán)的單位在碳纖維的表面聚合成膜,以-其表面形態(tài)和組成。
-偶聯(lián)劑涂層法:偶聯(lián)劑層法所采用的偶聯(lián)劑為雙性分子,它的-團(tuán)分別與碳纖維表面和樹(shù)脂反應(yīng)生成化學(xué)鍵,起到了化學(xué)媒介的作用, 將二者牢固的連在一起,從而提高了界面的強(qiáng)度。
聚合物涂層法:碳纖維表面涂覆聚鋁氧烷,經(jīng)過(guò)高溫?zé)崽幚砗螅祭w維表面生成氧化鋁涂層,使其性能得到提高,可與金屬?gòu)?fù)合制取碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料。
晶須生長(zhǎng)法:生產(chǎn)晶須的過(guò)程包括成核過(guò)程以及在碳纖維表面生長(zhǎng)非常細(xì)的高強(qiáng)度化合物單晶的過(guò)程。
等離子法:等離子體法主要是通過(guò)等離子體撞擊碳纖維表面, 從而刻蝕碳纖維表層, 使其表面的粗糙度增加, 表面積也相應(yīng)增加。
對(duì)于制造高爾夫球桿來(lái)說(shuō),對(duì)碳纖維預(yù)浸布有以下幾點(diǎn)要求:
1、室溫下不沾手且較柔軟,表觀無(wú)縫、無(wú)碳毛,容易操作。2、室溫下貯存期30天以上,匹克網(wǎng)球拍,固化時(shí)間短。3、固化后竿體密實(shí),無(wú)氣孔。4、采用東麗t600-12k紗線,彎曲強(qiáng)度2 1300mpa ,層減強(qiáng)度***80mpa ,熱變形溫度***100°c; 5、每只高爾夫球桿偏差≤3.0g。
制作工藝要點(diǎn)如下:
樹(shù)脂軟化點(diǎn)調(diào)整:通過(guò)調(diào)整樹(shù)脂配比可解決手感和外觀問(wèn)題,樹(shù)脂硬了預(yù)浸布會(huì)發(fā)脆,樹(shù)脂軟了粘手,按照我們無(wú)錫威盛(rsn)新材料科技有限公司的經(jīng)驗(yàn),通常天樹(shù)脂軟化點(diǎn)在36°c左右,冬天在31c左右。
填空的時(shí)間:要想得到密實(shí)、無(wú)氣孔的碳纖維復(fù)合材料,需要 按照抽真空超過(guò)40min ,碳纖維預(yù)浸布揮發(fā)份-低于1%。則成型壓力較低的高爾夫球桿可達(dá)到竿體密實(shí)的要求。
碳纖維含量:碳纖維含量是高爾夫球桿的規(guī)格和品質(zhì)的主要指標(biāo),是-碳纖維預(yù)浸布的和強(qiáng)度的關(guān)鍵。國(guó)外碳纖維預(yù)浸布要求各種規(guī)格碳纖維含鈈能超過(guò)- 1.0g/m2的誤差,例如用12k紗,每米0.800g ,生產(chǎn)15000型號(hào)需要188筒紗, 188根紗經(jīng)過(guò)梳子均勻排布成1000mm寬進(jìn)入復(fù)合預(yù)浸機(jī),碳纖維含量的準(zhǔn)確性取決于碳紗的,碳紗質(zhì)表現(xiàn)在各筒之間的差別和每筒自身( 4kg5000m長(zhǎng))長(zhǎng)度之間的差別。
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