铝合金是在纯铝中加入各种合金元素制成的,和钢材相比轻便,已经使用于航天、汽车、机械、船舶等多个领域。碳纤维是将聚基纤维在高温下预氧化、碳化得到的,不仅重量轻,还由强度高、耐高温、耐摩擦等优点,在民用工业和工业中均有广泛的应用。者两种材料相比,哪种更---呢?
先来看一下铝合金,它的密度只有2.5~2.88g/cm^3 ,约为钢( 7.85g/cm^3)的三分之- - , 相对刚度大,达到8.5 ,而钢材为1。相同的构件,采用铝合金代替钢,能得到的刚度。铝合金的抗拉强度比钢材略逊-筹,约160~400mpa ,不过经过适当的热处理后,可达到
700mpa,与低合金钢强度相当。
再来看一下碳纤维材料,它的密度比铝还轻,只有1.7g/cm^3 ,抗拉强度3000mpa ,是钢的四倍以上,弹性模量为230gpa ,热膨胀系数-
1.4~+1.7x10-6.抗震, x射线的透过率高,由于它是一种各项---材料,平行于纤维和垂直于纤维方向的性能不同,所以可设计性强,匹克运动球拍优势,选择不同的铺层的方式可改变产品的性能,适用于多种领域。
碳纤维复合材料的耐老化性能:
温度的升高会引起碳纤维复合材料内部组分发生软化、分解、甚至燃烧等一系列变化 ,期学性能会发生变化,---对碳纤维复合材料片材在温度循环和老化作用下的力学性能进行了研究, - 般环氧树脂的玻璃化温度为130~ 140°c左右,在地球气候条件下,性能的变化不大,但在加速老化实验评估中需要考虑温度变化对性能的影响。
碳纤维复合材料在酸、碱、盐及等化学介质的腐蚀作用下其性能会下降,表面和界面是相对薄弱的部位,易于与化学介质发生作用,化学介质通常沿表面-界面-内部的方向渗透及扩散,腐蚀后的产物析出、流失使复合材料内外表面形貌发生变化。由于碳纤维耐热性高、化学稳定性好,所以在复合材料腐蚀与防护方面,提高基体的耐腐蚀性---。
碳纤维表面处理的目的主要是为了防止弱界面层的生产,并粗产生适合粘结的表面形态,---树脂和增强材料的亲和力。碳纤维表面处理的方法-般分为氧化处理和非氧化处理,氧化处理的原理 是引入极性基团并消除弱性界面,非氧化处理的原理是沉积更活泼的碳和其他物质。
一.氧化法
气相氧化法:气相氧化是利用氧化性气体来氧化纤维表面,从而引入极性基团,并给与适宜的粗糙度来提高复合材料的剪切强度。
液相氧化法:液相氧化法主要是将碳纤维浸入到某种氧化性溶液中,通---化剂来氧化刻蚀碳纤维表面。使碳纤维表面所含的各种含痒极性基团和沟壑增多,有利于提高碳纤维和树脂之间界面的结合力。
气液双效氧化法:气液双效氧化法是指先用液相涂层,后用气相氧化,匹克运动球拍,使碳纤维的自身抗拉强度及其复合材料的层间剪切度均得到提高。
电化学氧化法:电化学氧化法就是指的阳极电解氧化法。由于增加了大量的含痒---团和含氮---团,提高了碳纤维和环氧树脂的浸润性和反应性,有利于---碳纤维复合材料的力学性能。
二、非氧化法
气相沉积法:气相沉积法是在碳纤维和树脂的界面引入活性炭的塑性界面区来松弛应力,从而提高了复合材料的界面性能。
电聚---:电聚---是在电场力的作用下使含有活性基团的单位在碳纤维的表面聚合成膜,以---其表面形态和组成。
-偶联剂涂层法:偶联剂层法所采用的偶联剂为双性分子,它的---团分别与碳纤维表面和树脂反应生成化学键,起到了化学媒介的作用, 将二者牢固的连在一起,从而提高了界面的强度。
聚合物涂层法:碳纤维表面涂覆聚铝氧烷,经过高温热处理后,碳纤维表面生成氧化铝涂层,使其性能得到提高,匹克运动球拍,可与金属复合制取碳纤维增强金属基复合材料。
晶须生长法:生产晶须的过程包括成核过程以及在碳纤维表面生长非常细的高强度化合物单晶的过程。
等离子法:等离子体法主要是通过等离子体撞击碳纤维表面, 从而刻蚀碳纤维表层, 使其表面的粗糙度增加, 表面积也相应增加。
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