二:碳纤维复合材料的原料
1.碳纤维的常用品种
碳纤维品种分类有四种:一是按原丝分子分类,有PAN基、沥青基、黏胶基三类;二是按性能分类,有通用、标准、高强高模、高导热、活性等碳纤维;三是按应用领域分类,有航空用、工业用的碳纤维;2编织成型工艺三维编织的过程是参加编织的所有纤维都沿同一方向排列,然后每根纤维束都沿自己的方向偏移一个角度互相交织形成织物的过程。四是按应用于复合材料基体分类,有树脂基用、金属基用、陶瓷基用、CC用碳纤维。
2.纤维编织布
碳纤维编织布适应一些特殊制品的需要而发展起来的,例如的端头帽、飞机的刹车片,它们不能用简单的纤维迭层方法制造,否则有些方向强度太低。一种简易的编制布是X-Y方向正交的方格和斜纹布。更复杂的是三方向、四方向、七方向和九方向的编织物,那是根据特殊设计要求而制造的,没有商品。编制平面部即可用于结构件,优点是制品工艺过程形态稳定,又可用于装饰品,得益于它漂亮的花纹。应用3K斜纹布制作汽车排气筒和汽车控制台面就为美观。在工艺上能实现连续化、机械化生产,并且生产周期短,生产效率高,劳动强度小,适用于制造圆柱体、球体及某些正曲率回转体或筒形制品。
1)PAN基碳纤维产量急剧提高,生产规模大型化,产品价格下降。2)PAN基碳纤维生产工艺、设备、技术不断改进,碳纤维性能不断提高。如:日本东丽公司已开发出高强型T1000系列碳纤维,抗拉模量295GPa,拉伸强度达7.05GPa,而其高强高模MSJ型抗拉模量达640GPa,抗拉强度为3.62GPa。3)应用范围从少数高科技领域、军事部门扩展到整个工业民用的各个部门
。由于我国碳纤维行业缺乏具有自主知识产权的核心产业化技术,产业发展不会一蹴而就。目前,聚腈基碳纤维产量约占全球碳纤维总产量的90%,生产能力约为31565t/a,其中小丝束碳纤维约为23165t/a,占73.4%,大丝束碳纤维约为8400t/a,占26.6%;1树脂传递模压工艺(RTM),RTM(resintransfermoulding)工艺是90年代热门的一种成型工艺,即先将增强材料做成预成型件放入封闭模具中,在真空和压力的条件下,树脂被注入模具而固化成型。日本东丽、东邦和三菱三家公司的小丝束碳纤维生产能力合计为17500t/a,
碳纤维材料的力学性能怎么样
碳纤维是一种含碳量在95%以上的纤维材料,是国民经济和*防建设中不可或缺战略新材料,碳纤维一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂等材料中构成复合材料。
常用T300碳纤维的抗拉强度能够达到3500MP3,是刚的数倍,也要优于多数结构材料,同时还具备一些金属材料所没有的弯曲强度以及剪切强度,碳纤维材料的比强度和比衡量综合能标在现有结构材料中是z高的,是钢材,铝合金、镁合金的理想替代材料。