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碳纤维材料的众多气孔是如何形成的?

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2018-11-04【

碳纤维材料(Material)的气孔主要来源于以下三方面:

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  (1碳(C)纤维质骨料(aggregate)颗粒内部固有的孔隙。碳纤维生产传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2倍左右,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出。炭材料生产(Produce)用固体原料为各种类型焦炭(Coke),焦炭呈蜂窝状或纤维状宏观结构,成焦的先天性因素(factor)使它们的表面和内部存在着许多尺寸大小不等且分布不均匀(jūn yún)的孔隙。
 
  (2)配村中骨料(aggregate)颗粒间的孔隙。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。配料工艺中采用不同粒级的固体炭质物料混合配方,以求充分填充,达到骨料颗粒的最紧密堆积,但各种粒级骨料颗粒间不可避免地存在一定量的孔隙。
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  (3)炭生坯制品在焙烧热处理(chǔ lǐ)过程中形成的气孔,它是碳(C)纤维材料气孔的主要来源。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。成型后的生坯气孔率很低,但在生坯焙烧过程中,相当部分的煤沥青(成分:沥青质和树脂)黏结剂发生热分解而以挥发分的形式逸出,所残留的黏结焦仅为沥青量的50%左右,煤沥青形成黏结焦的体积(volume)远远小于煤沥青原来占有的体积,从而在焙烧制品内部形成许多不规则的且孔径(aperture)尺寸不等的微气孔。
  2.如何在浸渍前的工序中降低(reduce)炭材料(Material)的气孔率?
在浸渍前的工序中降低(reduce)炭材料(Material)的气孔率,可以最大化减少浸渍和二次焙烧的次数,从而为降低企业生产成本和实现短工艺流程创造条 内容来自123456
件。在前序工艺中降碳(C)纤维材料(Material)气孔率的措施(指针对问题的解决办法)有:
   
  (1)选择(xuanze)气孔率较低的优质固体炭质原料;
   
  (2)提高煅烧质量以保证固体炭质物料结构的充分收缩;
   
  (3)优化选择(xuanze)配方以保证骨料颗粒间的充分填充从而达到最紧密堆积;
 
  (4)采用具有高结焦值的改质沥青(成分:沥青质和树脂)作为黏结剂;
 
  (5)选择(xuanze)何时的焙烧方法(如加压焙烧)及焙烧窑炉(oven),调整焙烧工艺过程(guò chéng)和优化(optimalize)焙烧曲线(Curve),从而使煤沥青黏结剂的结焦值得以提高。
  

 
 

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