如何完善碳纤维原丝生产工艺

  自上世纪60年代开始,碳纤维便受到人们的广泛关注,随着生产技术的不断提高,碳纤维复合材料在航空航天、医疗器械、军工海装、轨道交通,汽车制造等领域都有着广泛应用。碳纤维复合材料的优势明显,比如密度小、强度高、耐高温、抗冲击等,但也有很多需要完善和改进的地方,本文来针此处做个简单分析。

  碳纤维复合材料的质量主要是由原丝决定的,如果碳纤维原丝在生产过程中质量无法把控,那么碳纤维制品的质量也就会受到影响。制作碳纤维的主要原材料有粘胶纤维、聚丙烯腈(PAN)纤维、沥青、酚醛等。沥青纤维原料价格低,但原料的组合分布不均匀,不易制成好的原丝。粘胶基碳纤维有石墨结构,适用于碳纤维的制作,但其质量和强度不易控制。由于PAN基碳纤维的生产工艺相对简单,并且具有与其他原丝相同的性能,所以在碳纤维市场领域应用较多,并且占据主导地位,PAN基碳纤维强度刚度都能满足使用性能的要求,甚至可以代替钢材、铝合金等金属材料。

  原丝的不同会造成碳纤维的质量有差异,所以在生产技术方面需要对其强度、弹性模量、拉伸模量等性能参数进行把控,将同批次的差异控制到最小。此外,由于碳纤维材料的应用领域有差别,所以对其的性能要求也有着不同的要求。比如用于航空航天领域,不仅要求其质轻高强、还需要其耐高温和抗蠕变性能特别好,用于汽车和轨道交通领域,要求其耐腐蚀、抗老化性能好。对于碳纤维性能的控制,可以通过改变浸渍法、温度、步骤等达到所需的要求。

  碳纤维原丝通常不单独使用,常与树脂、陶瓷、树脂等基体材料复合使用,常见的碳纤维管碳纤维板碳纤维机械臂碳纤维箱体等产品便是采用碳纤维复合材料制作,当然,也可以根据图纸和技术需求进行碳纤维制品的定制,如果您有定制需求可直接与我司技术联系或者直接来司参观交流。