碳纖維複合材料的主體性能是高的比(bǐ)強度(強度/密度)和比模(mó)量(模量/密度),可以用來製造輕(qīng)而強、薄而剛的結構件,如無人機、醫療床板、體育器材等。隨著科學的進步和技術的發展以及市場的需求,要(yào)求碳纖維複合材料具備更多的功能特性,如耐磨性、電磁屏蔽性(xìng)、耐熱性(xìng)等。
(圖(tú)示:碳纖維材料)
為了適(shì)應各種領域的需求,碳纖維複合(hé)材料(liào)主要有(yǒu)碳纖維增強熱(rè)固性樹脂複合材料(CFRTS)、熱塑性樹(shù)脂複合材料(CFRTP)、碳纖維增強碳基複合材料(C/C)、碳纖(xiān)維增強金屬基(jī)複合材料(CFRM)、碳纖維增強陶(táo)瓷基複合材料(CFRC)和碳纖維增強橡膠複合材料(CFRR)等,在熟女av网址複材的產品應(yīng)用中,用的(de)比(bǐ)較多的是碳纖維增強樹脂基複合材料,今天主要為大家來做個簡單的敘述。
碳纖維增強樹脂基複合材料所用基體樹脂主要分為兩大類(lèi),一類是熱(rè)固性樹脂(TS),另一類是熱塑性樹脂(TP)。熱固性樹脂由反應性低分子量預聚體或者帶有活性基團高分子量聚合物組成(chéng);成型過程中(zhōng),在固化劑或熱作用下(xià)進行交聯、縮(suō)聚,形成不溶不熔的交聯體型(xíng)結構。其中,具有代表性的熱固性樹脂是環氧樹脂,活性環氧基與固化劑作(zuò)用生成固態(tài)體型結構(gòu)。
熱塑性樹脂由線型高分子量聚合物組成,在一定條件下溶解和熔融,隻發生物(wù)理(lǐ)變化(huà),如通用熱塑性(xìng)樹脂(zhī)聚乙烯、尼(ní)龍等。當加熱溫度超過玻璃化溫度Tg時,開始(shǐ)軟化、熔融,利用這一特(tè)性進行深加(jiā)工;高性能(néng)熱塑性樹脂如(rú)聚醚(mí)醚酮(PEEK),耐(nài)熱性好,成型工(gōng)藝比較(jiào)難,價格昂貴,一般用於航空航天與高端醫療。
熱固性樹脂主要有環氧樹脂、聚(jù)酰亞胺樹脂(PI)、雙馬來聚酰亞胺樹脂(BMI)、酚醛樹(shù)脂以及不飽和聚酯等。其中,環氧樹脂牌號多,用途廣,是(shì)當前(qián)ACM所用基體樹脂的主體。環氧樹脂是一種具有環氧集團的(de)低聚物,與固化劑作用是,可形成(chéng)三維網絡狀結構的固體。它(tā)之所以能夠得到廣泛應用因其兼備很多優(yōu)勢。
環氧樹脂在化學結(jié)構方麵(miàn)具(jù)有活性環氧基、羥基和醚基等,具有強的粘接力,可將增強纖維牢固地粘接為(wéi)一體,使其成為承載外力的整體;在(zài)碳纖維環氧樹脂基複合材料固(gù)化的過程中可以生成三維網狀結構(gòu),交聯密度高,固化收縮(suō)率小(一般小於2%)。
具有(yǒu)較高的強度、模量和較大的伸長,有利於提高ACM的力學性能;耐熱抗寒(hán),可在-50~180℃的溫度範圍內使用,熱(rè)膨脹係(xì)數小,近乎為“0”;成型工藝(yì)好,技術成熟,並且耐酸堿鹽等腐蝕。熱(rè)固性碳纖(xiān)維複(fù)合材(cái)料的缺點是耐候性、韌性(xìng)差,產品一旦出現裂(liè)縫,幾乎很難修複,重複利用率低。
為了使熱固性樹脂與熱塑性樹脂在性能上互補,熟女av网址複材建議采用以熱固性樹脂為主,熱塑性樹脂為輔的混合樹脂基體製造韌性預浸料。一直以來,囿於製造技術和應用成本,熱(rè)塑性碳纖維複合材料主要用在航(háng)空航天領域,僅有少數幾種熱塑性碳纖維複合材料在(zài)汽車(chē)製造(zào)領域(yù)有所應用。
可以說,熱塑性碳纖維複合材料並未得到真正的、深入(rù)的、大範圍的應用,熱塑性(xìng)碳纖維複合材料(liào)要想同熱固性碳纖維複合材料那樣在軌道車輛、工業製造、智能機械以及醫療設備中取得廣泛的應用,還(hái)需要相當長的時間。