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碳纖維材料的界面
界面可能分為氣液、氣固、液液、固固跟固液五種,個別加強資料與樹脂基體組成的復合資料界面稱為固液界面,因為碳纖維直徑細,與基體樹脂復合后的兩相界面面積十分大,例如單絲直徑6.8μm,100cm3的資料總界面面積高達89m2。
碳纖維制品擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領域有著廣泛的應用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術發(fā)達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術,保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發(fā)達國家的嚴格控制。碳纖維管采用
碳纖維復合材料預浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠(纏撓)而成。在制過程中,可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材,如:不同規(guī)格的碳纖維圓管,不同規(guī)格的方管,不同規(guī)格的片材,以及其它型材:在制作過程中也可以包3K進行表面包裝美化等等。兩相界面的粘接及其機能對碳纖維復合資料有很大的影響,下面就來具體看一下。
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界面對復合資料的影響重要包含:
①界面有效粘接可有效傳遞載荷,整體蒙受載荷,使其強度得到進步;
?、诟牧剂鸭y擴慷慨向跟途徑,接收更多能量,并由脫粘拉出變?yōu)槔鞌嗔?,顯現(xiàn)出韌性破壞,轉變了斷裂狀況;
?、劢缑鎸又苯佑绊懙綇秃腺Y料的耐環(huán)境性,尤其是存在孔隙,吸濕降解,已引起人們的極大關注。碳纖維復合材料經(jīng)過一系列熱處理轉化而成,含碳量高于90%的無機高性能纖維,是一種力學性能優(yōu)異的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。此外,界面層存在的孔隙是斷裂之源,使其ILSS大幅度降落。
碳纖維加強樹脂復合資料的界面應關注上漿劑的作用。它是界面層中的重要組成局部,一面涂層在碳纖維名義,另一面與基體樹脂復合,是加強碳纖維與基體樹脂之間的真正橋梁。碳纖維在線名義處理后,緊接著上漿,以維護名義的活性基團,避免吸附空氣中的水分跟其余沾染物;另一力面上漿劑不僅吸水率要低,而且可與基體樹脂反應,生成強的化學鍵。市場上的碳纖維名義上漿劑大多數(shù)為多元環(huán)氧樹脂的水乳液,名義張力低,化學活性好。
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