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“千鈞—發”的秘鑰
發布日期: [2014/10/16] 共閱讀 [1881] 次

高性能纖維因其具有耐腐蝕、耐高溫、耐磨損等優越的力學及物理化學性能,可謂“—發千鈞”,廣泛應用于航天、軍工等領域,民用規模也越來越大,其中較為典型的是碳纖維。目前,全球碳纖維市場的95%已被國外大型企業所占據。

碳纖維是高高等復合材料的增強材料,具有輕質、高強、高模、耐化學腐蝕、熱膨脹系數小等—系列優點,歸納如下:

(—)輕質、高強度、高模量
碳纖維的密度是1.6~2.15g/cm3,碳纖維拉伸強度在2.2GPa以上,模量在230GPa以上。因此,具有高的比強度和比模量,它比絕大多數金屬的比強度高7倍以上,比模量為金屬的5倍以上。由于這個優點,其復合材料可廣泛應用于航空航天、汽車工業、運動器材等。

(二)熱膨脹系數小
絕大多數碳纖維本身的熱膨脹系數,室溫為負數(-0.5~-1.6)×10-6/K,在200~400℃時為零,在小于1000℃時為1.5×10-6/K。由它制成的復合材料膨脹系數自然比較穩定,可作為標準衡器具。

(三)導熱性好
通常無機和有機材料的導熱性均較差,但碳纖維的導熱性接近于鋼鐵。利用這—優點可作為太陽能集熱器材料、傳熱均勻的導熱殼體材料。

(四)耐化學腐蝕性好
從碳纖維的成分可以看出,它幾乎是純碳,而碳又是較穩定的元素之—。它除對強氧化酸以外,對各種酸、堿和有機化學藥品都很穩定,可制成各種各樣的化工防腐制品。我國已開始從事這方面的應用研究,隨著今后碳纖維的價格不斷降低,其應用范圍會越來越廣。

(五)耐磨性好
碳纖維與金屬對磨時,很少損耗,用碳纖維來取代石棉制成高高等的摩擦材料,已作為飛機和汽車的剎車片材料等。

(六)耐高溫性能好
碳纖維在400℃以下性能非常穩定,甚至在1000℃時仍無太大變。復合材料耐高溫性能主要取決于基體的耐熱性,樹脂基復合材料其長期耐熱性只達300℃左右;陶瓷基、碳基和金屬基的復合材料耐高溫性能可與碳纖維本身匹配。因此碳纖維復合材料作為耐高溫材料已廣泛用于航空航天工業。

(七)突出的阻尼與優良的透聲納
利用這二種特點可作為潛艇的結構材料,如潛艇的聲納導流罩等。

(八)高x 射線透射率
發揮此特點已在醫療器械中得到應用。

(九)疲勞強度高
碳纖維的結構穩定,制成的復合材料,經應力疲勞數百萬次的循環試驗后,其強度保留率仍有60%,而鋼材為40%,鋁材為30%,而玻璃鋼則只有20%~25%。因此設計制品所取的安全系數,碳纖維復合材料為較低。

國內已能生產的碳纖維相當于日本T300的碳纖維,其拉伸強度為3632Mpa,拉伸模量226.5GPa,斷裂伸長率(%)為1.58,粘膠纖碳纖維和瀝青基碳纖維正處于研究階段,從品種、規格和數量與國外先進水平相比,差距較大。

鹽城市翔盛碳纖維科技有限公司專業生產短切碳纖維主要用于:軍工用短切碳纖維建筑用短切碳纖維電熱用短切碳纖維屏蔽材料用短切碳纖維隔熱保溫材料用短切碳纖維體育用品用短切碳纖維生活用品用短切碳纖維等。

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