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了解碳(C)纖維材料(Material)的人都知道,這種材料是在八百攝氏度以上的高溫環(huán)境下制備出來的,在無氧(Oxygen)環(huán)境下,碳纖維可以承受非常高的溫度(temperature),但是在實際應(yīng)用中,因為大多需要和樹脂(Resin)復(fù)合,所以
碳纖維復(fù)合材料的能承受的溫度會大大降低,制品很容易被高溫破壞(vandalism)。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。解決碳纖維復(fù)合材料燃點低,提高阻燃性對于擴大應(yīng)用范圍(fàn wéi)和安全性(security)有著重要的意義。
工業(yè)指標(biāo)上阻止燃燒性并非是說燒不著、燒不壞,而是指在一定高溫的明火中還能保持一段時間的材料性能,而且期間不會產(chǎn)生毒害物質(zhì)。
碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)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。碳(C)纖維復(fù)合材料常作為金屬材料的替代(用一物質(zhì)代替另一物質(zhì)(多為強者取代弱者的地位))升級選擇(xuanze),而這類材料原本的使用環(huán)境就比較嚴苛,雖然在強度(strength)、模量和熱膨脹系數(shù)等方面碳纖維比金屬優(yōu)秀(解釋:出色、非常好)很多,但是碳纖維復(fù)合材料的耐高溫性能要比金屬差。目前常用的復(fù)合樹脂(Resin)能承受的溫度(temperature)在150攝氏度左右,碳纖維復(fù)合材料極限耐溫目前也就四五百度,在部分高溫環(huán)境下難以使用。
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目前在碳纖維復(fù)合材料(Material)的使用領(lǐng)域不管是航天還是汽車、高鐵行業(yè)對于材料都會有阻燃性能值的嚴格要求,只有在阻燃性能高的情況(Condition)下才能保證工具在著火、摩擦情況下不會出現(xiàn)有害氣體,保持一定的安全性,可以承受高溫且性能穩(wěn)定、安全的碳纖維復(fù)合材料是行業(yè)急需的材料。
提升碳纖維復(fù)合材料(Material)阻燃性的方法
因為碳纖維本身的耐高溫性能是符合應(yīng)用需求的,所以想要提升碳纖維復(fù)材的阻止燃燒性需要從基材入手。碳纖維配件一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。常用的方法是在環(huán)氧樹脂當(dāng)中添加阻燃劑來提升燃點,阻燃劑有非常多種需要根據(jù)使用的環(huán)境來綜合選擇(xuanze);另外一種方式方法是更換基體材料,用雙馬來酰胺(acylamide)來替代(用一物質(zhì)代替另一物質(zhì)(多為強者取代弱者的地位))環(huán)氧樹脂,但是加工出來的制品性能會有所降低。目前碳纖維復(fù)合材料的耐高溫性能最大能保持在四百度左右。
123456 在碳(C)纖維復(fù)合材料(Material)的阻止燃燒性提升方面國內(nèi)科研工作者在不斷的研發(fā)公關(guān)當(dāng)中,未來碳纖維復(fù)合材料能達到或者超越金屬的話,對于該材料的應(yīng)用將帶來突破性的進步。
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