短切碳纤维制备工艺及性能

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　　短切碳纤维预制体是由短切碳纤维搭桥，通过(tōng guò)基体碳在搭接点将相邻的纤维粘结起来，经碳化组成的平面叠加结构。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。它是一种新型的碳碳复合材料(Material)，除具有碳碳材料的诸多优点外，还具有一些独特（释义:特有的、特别的)的性能。例如，低密度(0.10~0.40 g/cm3 )、低热导率(<0.21 W/(m.K))、低热膨胀系数(<0.024)、抗热冲击性(0.2~0.6 MPa)和高孔隙率(>50%)。这些独特的优点使其在高温隔热领域具有广泛(extensive)的应用，目前主要应用于国外航天器的热防护材料和高温炉用隔热材料。
　　短切碳(C)纤维制备工艺
　　短切碳纤维制备短切碳纤维预制体的工艺，主要目的是利用短切碳纤维纤细的形态（pattern)，使其可以相互搭接，架构成三维网络结构，具有各向异性以及一定的刚性的成型方法。短切碳纤维预制体最初的使用目的是作为美国航天器热防护系统(system)的保温隔热材料(Material)而进行研制的。对于短切碳纤维预制体来说其原料简单，主要是短切碳纤维和粘结剂，其成型工艺是关键（解释:比喻事物的重要组成部分)。目前其制备工艺有:溶液浸渍法、真空成型法、重力沉降成型法，加压排液成型法等。考虑（consider)到经济(jīng jì)和方便，以及工艺和设备(shèbèi)相对简单，制备短切碳纤维预制体的主要方法是加压排液法和真空成型工艺，其中真空成型法特别适合制备极高孔隙率的短切碳纤维预制体。 copyright 123456
　　短切碳(C)纤维性能
　　短切碳(C)纤维预制体由于其具有低密度、低热导率、低热膨胀(inflate)系数、高孔隙率等优点，使其在航天和高温隔热领域有着宽阔的应用前景。由于短切碳纤维预制体是低密度碳碳复合材料(Material)，其具有碳碳复合材料的一系列优点，也继承了碳碳复合材料的不好的地方。碳碳复合材料是由碳基体和增强碳纤维组成的，其组分为不同形态的碳，而碳在高温条件下很容易被氧(Oxygen)化（oxidation)。碳碳复合材料在400℃以上就会迅速被氧化，各种性能出现明显下降(descend)，碳碳复合材料的易氧化性能限制（limit）了其在航空航天领域、军事领域的进一步应用。
　　对于短切碳(C)纤维预制体来说其原料简单，主要是短切碳纤维和粘结剂，其中成型工艺是关键（解释:比喻事物的重要组成部分)。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。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。目前短切碳纤维预制体的制备方法主要有真空成型和压滤成型法。其中短切碳纤维预制体真空成型很早便被国外的学者进行了研究（research)并实现工业化。国内目前进行的短切碳纤维预制体成型方法为压滤成型法，该方法虽具有工业化前景，但目前尚未实现。对于真空成型制备短切碳纤维预制体，国内尚无太多研究。因此，有必要对真空成型短切碳纤维预制体进行系统(system)研究，掌握相关(related)知识(zhī shí)，为填补我国航天材料(Material)在这一片的空白。 123456
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