碳纤维材料的浸渍为什么要采用低QI含量的浸渍剂沥青

     浸渍剂沥青（成分:沥青质和树脂)中所含杂质是影响(influence)浸渍效果的主要因素(factor)。碳纤维生产具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。浸渍剂沥青中以QI(喹啉不溶物)为代表的杂质微粒（内容：原子、分子、离子）容易阻塞碳(C)纤维材料(Material)的气孔，使浸渍难以进行，对于煤沥青对炭制品的渗透（Osmosis)率研究（research)表明，如果煤沥青中QI包含比重为零，则浸渍渗透率分别为压力、温度（temperature)和黏度的函数，即煤沥青对多孔炭材料的渗透仅受压力、温度和黏度的影响；如果煤沥青中含有QI，则浸渍渗透率主要取决于QI含量、QI类型和颗粒尺寸，即浸渍效率受QI的类型及其含量的影响。

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     在碳(C)纤维制品浸渍过程(guò chéng)中，浸渍效果会随着煤沥青（成分:沥青质和树脂)中QI包含比重的增加而变差。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。碳纤维配件“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。这是由于煤沥青中所含QI颗粒会形成滤饼，它停留在碳纤维材料(Material)基体表面，从而使煤沥青进入基体的阻力加大，浸渍效果变差，这样就很难达到均匀（jūn yún)浸透的要求，其结果是外层浸入的沥青多，二次焙烧时结焦炭（Coke）多，体积（volume)密度（单位:g/cm3或kg/m3)大，而中心部分浸入的沥青少，二次焙烧时结焦炭少，体积密度小。 123456
     浸渍剂煤沥青（成分:沥青质和树脂)中所含QI分为原生QI和次生QI。在碳(C)纤维材料(Material)浸渍过程(guò chéng)中，由于煤沥青所含的原生QI为固体硬质颗粒，因此微米级原生QI颗粒会在多孔炭材料表面形成不透性沉积（sedimentation)层(滤饼)，它们堆积在制品开口气孔处，阻碍浸渍的进行，并且随着堆积厚度增加，其渗透（Osmosis)阻力增大。浸渍剂沥青所含稠环芳烃构成的次生QI虽非硬质颗粒，呈胶体(Colloid)状，但其也能在多孔碳纤维材料表面形成接近非浸透的薄表面层，同样阻碍沥青向碳纤维材料制品内部渗透，降低（reduce)煤沥青的浸入率，直接影响(influence)浸渍效果。因此，在碳纤维材料的浸渍处理时应该采用低QI包含比重的专用浸渍剂沥青。