耐用碳纤维填料产业化

碳纤维增强复合材料的优异的力学性能和热物理性能，使它广泛的应用于核反应堆，固体火箭喷管，热交换器和制动盘 [2]。而C-C材料的热烧蚀性能广泛应用于烧蚀型防热材料。如：用于火箭的喷管喉衬和远程导弹头锥；其次，在电子电器工业可作电极板，医疗中可作人工心脏瓣膜阀体。它以碳纤维或碳纤维织物为增强体，以碳或石墨化的树脂作为基体。复合以后的这种材料在高温下的强度好，高温形态稳定，升华温度高，烧蚀凹陷性，平行于增强方向具有**度和高刚性，能抗裂纹传播，可减震，抗辐射。碳复合材料的成型加工技术包括碳纤维的坯体制造、碳基体的制造和基体与纤维的复合。首先，将碳纤维或碳纤维织物制成坯体，根据原料形式不同分为：长纤维缠绕法；碳毡短纤维模压或喷射成型；石墨布叠层。目前，其坯体研制以三向织物为主，三向织物以X、Y、Z方向互成90o正交排列，各方向的碳纤维在织物中保持准直，因此能较好的发挥纤维的力学性能。可以作为固定床使用。在本方案中兼有固定床填料和支撑架的作用。耐用碳纤维填料产业化

在民用汽车领域，奔驰尝试应用碳纤维材料作为溃缩区域，首先在SLR McLaren上得到了应用。呈尖塔状的碳纤维溃缩柱由无数根粗壮的碳纤维经过编织而成，虽然结构依旧无比坚硬，但是在设计上让它能够在正面碰撞时破碎成无数细小的碎片，来吸收大量的能量，并且碎片不会对人造成伤害，这一点非常类似于汽车钢化玻璃的破碎原理。奔驰SLR McLaren的碳纤维车体**前端的部分就是碳纤维溃缩柱奔驰SLR McLaren的碳纤维车体宝马已经开始尝试全碳车体宝马已经开始尝试全碳车体在小型车上的应用，只是相对于金属材料的可回收、可修复性来说，碳纤维的溃缩柱是一次性产品，高昂的价格让它只能应用在超级跑车领域。国产碳纤维填料商家在全国有好几家分公司呢。

六方底面上的原子以强大的共价键结合，所以碳纤维比玻璃纤维具有更高的强度，更高的弹性模量；其抗拉强度比玻璃纤维略高，而弹性模量则是玻璃纤维的4-6倍。玻璃纤维在300℃以上时的强度会逐步下降，碳纤维在达到2000℃以上的高温下强度和弹性模量基本上保持不变；在-180℃以下的低温下也不变脆。碳纤维比强度和比模量是一切耐热纤维中比较高的。所以，碳纤维是比较理想的增强材料，可用来增强塑料，碳、金属和陶瓷等碳纤维通常和环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯等组成复合材料。它们不仅保持了玻璃钢的许多优点，而且许多性能优于玻璃钢。

20世纪70年代末期，国际理论与应用化学联合会（IUPAC）曾对炭纤维的分类和命名作了规定。首先用PAN（聚丙烯腈），MP（中间相沥青）及VS（黏胶）表示碳纤维的类别，再以小写英文字母表示热处理温度如lht（表示热处理温度，低于1400℃），hht（热处理温度在2000℃以上），然后再加上表示性能的符号（如HT表示**、HM高模、SHT超**、HTHS**高应变、IM中模及UHM超高模等）。同时指出，聚丙烯腈基，黏胶基及普通型沥青基碳纤维均属难石墨化的聚合物炭，而中间相沥青基炭纤维及气相生长的碳纤维是易石墨化碳。另一种制造碳纤维的方法是气相生长法。

用连续碳纤维增强的零件其强度会提高，可与采用传统复合材料铺陈的方式制造的零件相媲美。在填充线材中，短纤维之间不连续的特性会导致压力通过基体材料传递，从而机械强度的相应提升并不明显。在CFR零件中，拉伸和弯曲负荷会施加到长纤维束上，对基体聚合物的负荷将降到比较低，从而带来大量机械性能的提升。零件可以采用多种不同的方式进行增强，以针对不同的负荷条件进行优化。连续纤维增强技术不仅包括碳纤维，还包括连续玻璃纤维、Kevlar 和**度高温 Fiberglass 等材料。该设计结合相邻两单根填料柱对置摆放的方式，确保水道通畅。国产碳纤维填料商家

含碳量在90%以上的度高模量纤维。耐高温居所有化纤之某首。耐用碳纤维填料产业化

碳纤维增强塑料的基体，可用热塑性树脂，也可用热固性树脂。为了有效地利用CFRP的比刚度，多用热固性树脂作基体，其中**常用的是环氧树脂；在考虑耐热稳定性和耐烧蚀的要求时，多用酚醛树脂和聚酰亚胺等热固性树脂，树脂浇铸物的挠曲模量愈高，CFRP的挠曲强度也愈好。酚醛树脂很早就作为电气绝缘材料使用。由于是脱水缩合型，固化时必须高温高压，因此加工麻烦，应用受限。但酚醛树脂在高温热解时形成碳化产物，能和碳纤维一起形成良好的耐烧蚀材料。碳纤维增强塑料和硼纤维增强塑料得到了发展。掌握这些材料的特性，把它用来作为航空及宇宙航行的结构材料，已成为研究重点。要把这些复合材料作结构材料应用，就必须测定它的各种特性。在测定这些性能的试验中，有静态强度试验和动态强度试验。耐用碳纤维填料产业化

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