碳纤维复合材料的耐腐蚀性优势如何保证?

  碳纤维是经过2000℃-3000℃高温石墨化处理形成的类似石墨晶体的微晶结构,本身就具有很高的耐介质腐蚀性,甚至可以在高达50%的盐酸、硫酸或者磷酸中亦能在弹性模量、强度和直径等方面基本保持无变化。但碳纤维不单独使用,常作为增强材料与基体复合组成碳纤维复合材料,基质的不同决定着碳纤维复合材料的性能。所以在实际的使用过程中,碳纤维制品在耐腐蚀性方面还是有着很大的差异。

  碳纤维基质的不同决定了其复合材料耐腐蚀性能的差别,工作环境与工作时间的差别也会造成碳纤维复合材料制品的耐腐蚀性能差异,除此之外,紫外线、氧气、湿度的综合作用都会加速环氧树脂的老化作用,对碳纤维复合材料的耐腐蚀性能也有着很大的影响。在环氧树脂碳纤维复合材料的表面涂漆膜或是粘贴能吸收紫外线的透明薄膜,或者在基体中添加增加耐候性的助剂等等,都能有效提高碳纤维复合材料的耐腐蚀性能。

    在碳纤维环氧树脂复合材料制品的成型过程中,界面状态及界面区域的形成是提高其产品耐介质腐蚀性能的关键。加强对碳纤维复合材料制品的表面处理对其防腐蚀性能的影响是直接的,有效的表面处理既可以保护纤维表面,又能增强纤维与树脂界面的粘接力,从而防止水分或其他有害介质的侵入。通过改善界面粘结性能,提高复合材料的界面粘结强度,能够降低孔隙率和结构缺陷,使得腐蚀介质不易渗透、扩散。

  碳纤维制品的应用环境决定了其耐腐蚀的性能。例如,应用在医疗器械上的碳纤维复合材料需要应对的是医用环境下的药剂、血污等腐蚀,应用在汽车和轨道车辆上的碳纤维复合材料需要应对的是恶劣环境和酸碱盐的腐蚀,甚至是可以具体到不同油井中特定的化学成分的腐蚀。

  由于碳纤维复合材料良好的耐腐蚀性能,使得其在众多领域中应用。即便是在正常的工作环境中,这种性能优势也能有效延长制品的使用寿命,为其进一步取代传统金属制品实现轻量化带来更多的可能。江苏博实认为在碳纤维复合材料制品的开发过程中针对具体的应用环境及腐蚀因素对制品的设计与开发作出相对应的处理,可以有效提高碳纤维制品的应用价值。

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