远比聚***便宜,碳纤维板3k,在理论上这些差别将使沥青基碳纤维的成本比聚***基碳纤维低。然而要制得高性能碳纤维,原料沥青中的杂质等必须完全脱除,沥青转化为中间相沥青,这使得高性能沥青基碳纤维的成本大大增加。实际上高性能沥青基碳纤维的成本反而比聚***基碳纤维高。故目前仅限于只追求性能而不计成本的***数如宇航部门使用。
聚***基碳纤维的生产主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程。原丝生产过程主要包括聚合、脱泡、计量、喷丝、牵引、水洗、上油、烘干收丝等工序。碳化过程主要包括放丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆烘干、收丝卷绕等工序。在生产聚***(PAN)基碳纤维的时候,被称为“母体”的聚***纤维首先要通过聚合和纺纱,然后将这些母体放入氧化炉中在200到300摄氏度进行氧化。另外,还要在碳化炉中,导电碳纤维板,在温度为1000到2000摄氏度间进行碳化制成碳纤维。
碳纤维材料的成型工艺方法及应用
碳纤维材料成型主要有两种,一种是热固化成型,一种是热塑型成型
。
热固化成型是指将碳纤维按不同方向、不同层数铺设出制品形状 ,在一定压力和温度下固化成型 .而复合材料成型工艺 ,较常见的有以下 5种 .
裱糊成型工艺
它是用手工将预浸料裱糊在模具上 ,然后固化成型 .此法的优点是工艺装备简单 ,手工完成比较复杂的操作 ,能加工出形状复杂的零件 ,适用于小批量生产 ;缺点是生产效率低
,劳动条件差 ,劳动强度大 .笔者采用该工艺试制出的碳纤维整体车架样件 ,表观质量尚可 ,但尺寸精度较差 ,工艺稳定性差 .
1)PAN基碳纤维产量急剧提高,生产规模大型化,产品价格下降。2)PAN基碳纤维生产工艺、设备、技术不断改进,碳纤维性能不断提高。如:日本东丽公司已开发出高强型T1000系列碳纤维,抗拉模量295GPa,拉伸强度达7.05GPa,而其高强高模MSJ型抗拉模量达640GPa,抗拉强度为3.62GPa。3)应用范围从少数高科技领域、军事部门扩展到整个工业民用的各个部门。
目前,碳纤维板,聚***基碳纤维产量约占***碳纤维总产量的90%,碳纤维板公司,生产能力约为31565t/a,其中小丝束碳纤维约为23165t/a,占73.4%,大丝束碳纤维约为8400t/a,占26.6%;日本东丽、东邦和三菱三家公司的高性能小丝束碳纤维生产能力合计为17500t/a,
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