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碳纖維材料的界面

文章出處:網絡責任編輯:編輯人氣:發表時間:2018-02-15【

  界面可以分為氣液、氣固、液液、固固和固液五種,一般增強材料(Material)與樹脂基體組成的復合材料(Material)界面稱為固液界面,由于碳纖維直徑細,與基體樹脂復合后的兩相界面面積非常大,例如單絲直徑6.8μm,100cm3的材料(Material)總界面面積高達89m2。碳纖維制品由于碳纖維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、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。兩相界面的粘接及其性能對碳纖維復合材料(Material)有很大的影響(influence),下面就來具體看一下。

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    界面對復合材料(Material)的影響(influence)主要包括(bāo kuò):
  ①界面有效粘接可有效傳遞載荷,整體承受載荷,使其強度得到提高;
  ②改善裂紋擴展方向和路徑,吸收更多能量,并由脫粘拉出變為拉伸斷裂,呈現出韌性破壞(vandalism),改變了斷裂形態;
  ③界面層直接影響(influence)到復合材料(Material)的耐環境性,尤其是存在孔隙,吸濕降解,已引起人們的極大關注。碳纖維復合材料此前世界上碳纖維技術發達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發達國家的嚴格控制。碳纖維制品由于碳纖維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、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。此外,界面層存在的孔隙是斷裂之源,使其ILSS大幅度下降。     碳纖維增強樹脂復合材料(Material)的界面應關注上漿劑的作用。它是界面層中的重要組成部分,一面涂層在碳纖維表面,另一面與基體樹脂復合,是增強碳纖維與基體樹脂之間的真正橋梁。碳纖維在線表面處理(chǔ lǐ)后,緊接著上漿,以保護表面的活性基團,避免吸附空氣中的水分和其他污染物;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(shì chǎng)上的碳纖維表面上漿劑大多數為多元環氧樹脂的水乳液,表面張力低,化學活性好。

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