自上世纪60年代开始,碳纤维便受到人们的广泛关注,随着生产技术的不断提高,碳纤维复合材料在航空航天、医疗器械、军工海装、轨道交通,汽车制造等领域都有着广泛应用。碳纤维复合材料的优势明显,比如密度小、强度高、耐高温、抗冲击等,但也有很多需要完善和改进的地方,本文来针此处做个简单分析。
碳纤维复合材料的质量主要是由原丝决定的,如果碳纤维原丝在生产过程中质量无法把控,那么碳纤维制品的质量也就会受到影响。制作碳纤维的主要原材料有粘胶纤维、聚丙烯腈(PAN)纤维、沥青、酚醛等。沥青纤维原料价格低,但原料的组合分布不均匀,不易制成好的原丝。粘胶基碳纤维有石墨结构,适用于碳纤维的制作,但其质量和强度不易控制。由于PAN基碳纤维的生产工艺相对简单,并且具有与其他原丝相同的性能,所以在碳纤维市场领域应用较多,并且占据主导地位,PAN基碳纤维强度刚度都能满足使用性能的要求,甚至可以代替钢材、铝合金等金属材料。
原丝的不同会造成碳纤维的质量有差异,所以在生产技术方面需要对其强度、弹性模量、拉伸模量等性能参数进行把控,将同批次的差异控制到最小。此外,由于碳纤维材料的应用领域有差别,所以对其的性能要求也有着不同的要求。比如用于航空航天领域,不仅要求其质轻高强、还需要其耐高温和抗蠕变性能特别好,用于汽车和轨道交通领域,要求其耐腐蚀、抗老化性能好。对于碳纤维性能的控制,可以通过改变浸渍法、温度、步骤等达到所需的要求。
碳纤维原丝通常不单独使用,常与树脂、陶瓷、树脂等基体材料复合使用,常见的碳纤维管、碳纤维板、碳纤维机械臂、碳纤维箱体等产品便是采用碳纤维复合材料制作,当然,也可以根据图纸和技术需求进行碳纤维制品的定制,如果您有定制需求可直接与我司技术联系或者直接来司参观交流。