碳纤维材料广为人知的优点就是质轻高强,碳纤维材料的密度仅有1.7g/cm3 ,不到钢的1/4 ,但是其抗拉强度能够达到3000MPa以上,是钢的数倍,比强度和比模综合指标要优于现在结构材料,在实现轻量化的同时还能够有效满足使用强度所需。并且,碳纤维属于-种各向异性材料,沿纤维轴和垂直纤维轴方向的强度不同,利用这一特性,可以将碳纤维进行合理的铺层设计,尽可能发挥出优势。
通常无机和有机材料的导热性较差,但是碳纤维的导热性能接近于钢铁,可以应用太阳能集热器材料、传热均匀的导热壳体材料。碳纤维材料的工作温度高,使用安全,其热膨胀系数小，基本上不会随工作温度的变化发生变形,保证尺寸的稳定性。碳纤维是一种非金属材料 ,对一般的、酸、碱都具有良好的耐腐蚀性能,适应多种工作环境,延长碳纤维制品的使用寿命。
碳纤维和活性碳纤维是都是属于碳素纤维,他们都是在近代才开始大规模的应用的一种新型工业材料。您可以通过《什么是活性碳红维》了解它,它们在外表形态和制造原料上都具有很高的相似之处,因此人们对他们的认识存在一 定的混淆,其实它们还是有实质性的差别的,接下来就给大家介绍一下碳纤维和活性碳纤维的区别。
1.结构区别。通过X射线可以发现,碳纤维是以乱层石墨结构形式存在的,目前所知的过渡态碳有三种基本结构单位,即乱层石墨、无定形碳和高度有序的超原子结构。而活性碳纤维的结构是属于微晶类碳系,它是由石墨状微晶、单一网平面状碳和无序碳三部分组成的,石墨状微晶是构成活性碳的主体部分。
2.制造工艺区别。碳纤维和活性碳纤维按照原料分类都是一样的,正是因为制造工艺的不同而改变了纤维的结构。碳纤维的工艺可以归纳为:
原料单体经过聚合工艺生产出原丝,原丝再经过预氧化生产出预氧化丝,再进行炭化工艺生产出碳纤维;而对于活性碳纤维来说,可以归纳为:原料单体经过预处理生产出可炭化纤维,可炭化纤维再经过炭化处理生产出炭化纤维,再经过活化处理生产出活性碳纤维。
3、应区别。碳纤维具有高强、高模及耐烧蚀等优良性能,因此通常是作为防热材料和结构材料用于航天、航空领域。如鼻锥;洲际、飞船等高速飞行器外壳耐热保护层。而活性碳纤维因具有较大的比表面积,通常是作为一种吸附剂应用于电子、化学、等领域。
自动铺丝技术是在纤维缠绕和自动铺带技术的基础上发展起来的一种先进复合材料成型技术，对降低碳纤维复合材料构件制造成本，提高生产效率和构件性能方面具有极大的作用。
与一般的碳纤维复合材料成型技术相比，自动铺丝技术可以实现每一根丝束的独立夹紧、切断和重送，甚至是每个丝束都能有各自的铺放速度，并根据构件形状自动切纱以适应边界，减小废料率，并通过局部加厚、加筋、开口铺层补强等方式满足多种设计要求，适应大曲率复杂构件的自动化成型，特别适合带窗口的机身段、机翼大梁及带凹凸面的翼面铺放。
但是国内在该方面的技术起步很晚，南京航空航天大学在“九五”期间才开始调研该项目，后来，哈尔滨工业大学、武汉理工大学、北京航空制造工程研究所等才陆续着手该技术的相关研究。
而国外在该技术方面起步较早，美国在上世纪70年代就开始了自动铺丝技术的研究，经过几十年的发展，该技术在美国和欧洲的航空工业中得到了成熟和广泛的应用，例如波音B787“梦想”飞机在机身、机翼、垂尾、平尾、地板梁、后承压框等部位中大量使用了碳纤维复合材料，其中机身高达23%部分的碳纤维复合材料就是采用自动铺料技术完成的。
目前国内的、复杂曲面的碳纤维复合材料构件基本上仍以手工铺叠为主，自动铺丝技术只在大飞机项目中的部位如碳纤维复合材料翼梁中得到使用，至于自动铺放设备的研制和实际应用基本上还还处于刚起步的阶段，这种状况极大地制约了碳纤维复合材料结构件在航空领域的大规模应用。
以上信息由专业从事来图加工碳纤异形件的星河运动于2024/4/23 6:06:37发布
转载请注明来源：http://dongguan.mf1288.com/dgxhyd-2740164232.html
