碳纖維復(fù)合材料擁有高比強(qiáng)度和比模星,碳纖維復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量是杉木的4倍和3倍,梧桐木的3.4倍和4.4倍、鋼材的7倍和3倍,參數(shù)使其殼制作強(qiáng)而剛的各種制品。碳纖維結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定,在經(jīng)過一系列的疲勞試驗(yàn)后,其強(qiáng)度的保留率還能夠保持60% ,而鋼材為40% ,鋁合金為30% ,這樣就使得體育器材的使用壽命更長(zhǎng)。不僅力學(xué)-良,其減重效果也十分明顯,匹克乒乓球拍生產(chǎn)廠家,密度僅有1.7g/cm3。
碳纖維復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)小,在室溫條件下為負(fù)值, 200-400°c為零,低于1000°c時(shí)也是微乎其微,能夠-尺寸的穩(wěn)定性。碳纖維復(fù)合材料-紡織纖維的柔軟性和可加工性,其設(shè)計(jì)自由度大,碳纖維-的一一個(gè)特點(diǎn)就是具有各向-,通過改變纖維的鋪疊方向和方式,能夠增強(qiáng)在某一方向的受力。
充分利用碳纖維復(fù)合材料的-勢(shì),可以提升諸多體育項(xiàng)目的成績(jī),F(xiàn)在許多體育器材都運(yùn)用到了碳纖維,像撐竿,碳纖維撐竿能夠有效減輕重量、柔韌結(jié)實(shí)。在1972年美國(guó)就采用了碳纖維復(fù)合材料制作高爾夫球桿,碳纖維復(fù)合材料具有高阻尼的特性,可使擊球時(shí)間延長(zhǎng),球擊的更遠(yuǎn)。還有上的平衡桿、自行車配件都采用到了碳纖維復(fù)合材料。
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),匹克乒乓球拍用處是什么,-樹脂和增強(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,通-化劑來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脂的界面引入活性炭的塑性界面區(qū)來松弛應(yīng)力,匹克乒乓球拍,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)過高溫?zé)崽幚砗,碳纖維表面生成氧化鋁涂層,使其性能得到提高,可與金屬復(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)晶須的過程包括成核過程以及在碳纖維表面生長(zhǎng)非常細(xì)的高強(qiáng)度化合物單晶的過程。
等離子法:等離子體法主要是通過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。
碳纖維是一種含碳-90%以上的新興材料,它”外柔內(nèi)剛”, 強(qiáng)度高于鋼,比鋁輕,熱膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱率隨溫度的升高而下降,耐
驟冷、急熱,摩擦系數(shù)小,自潤(rùn)滑性好,電性好,尺寸穩(wěn)定性高,幢要的材料。隨著社會(huì)的發(fā)展,如今它在民用工業(yè)中的應(yīng)用也逐
漸增多,市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,我們都知道碳纖維的重量很輕,那么到底有多輕呢?
碳纖維的密度為1.5~2.0g/cm^3 ,相當(dāng)于鋼材密度的四分- - ,鋁材的二分之一, 是實(shí)現(xiàn)輕量化的材料。當(dāng)然,如果只是重輕的話,塑料產(chǎn)品也能做到,并不能-出它的優(yōu)勢(shì),它的之處在于不僅重輕,強(qiáng)度也非常大,常見的t300碳纖維,抗拉強(qiáng)度達(dá)到3000mpa ,是鋼的四倍之多,塑料更是不能與之相比。代替金屬使用于汽車、高鐵、飛機(jī)中 ,對(duì)提升速度,減少燃料的使用以及環(huán)境的保護(hù)都有要意義。例如寶馬i3 ,碳纖維材料使它的車身重比傳統(tǒng)鋼制車身減輕50% ,非常輕便;波音787以及空中客車a380也大量使用了碳纖維,達(dá)到減重的目的。另外,匹克乒乓球拍定制加工,機(jī)械手,傳動(dòng)軸、 體育用品、 ,也能使用碳纖維減重。
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