碳纤维和玻璃纤维同为纤维材料,有很多共同的特点,使用领域也十分相似,人们常把它们放在一起比较。那么它们具体有哪些不同呢?这篇文章就从组成成分、性能、适用基体、使用领域这四个方面具体讲解一下。
组成成分:碳纤维是由聚纤维预氧化、碳化得到的,罗湖碳素球拍,主要组成成分为碳,至少在90%以上。玻璃纤维是以玻璃为原料,经高温溶制、拉丝、络纱等工艺制程的,只要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。
性能:碳纤维优势是重量轻、强度高,此外还有模量高、热膨胀系数小、耐高温、耐低温、耐冲击、 耐腐蚀、吸振、可设计性强、X射线透过率高的优点,缺点是脆性大。玻璃纤维的性能相比碳纤维有一定的距离,优点是机械强度高、绝缘性高,缺点是耐磨性差。
适用基体:碳纤维可以和树脂、金属以及无机非金属材料结合制成复合材料,玻璃纤维则大多数和树脂复合制成玻璃钢。
使用领域:碳纤维和玻璃纤维使用的领域均十分广泛,例如船艇、电子电气、风能、航空航天、军事、汽车、运动休闲等行业都能看到它们的身影,碳素球拍,不同的是碳纤维使用之处科技含量更高。
碳纤维管因其优良的性能在航空航天、汽车制造、机械、体育用品、军事等领域得到了广泛的应用,它强度高、重量轻、耐高温、耐磨损,重只有钢材的四分之一, 强度却是钢材的四倍以上。碳纤维管在实际使用的时候常与其它构件连接,连接方式有胶接、机械连接、混合连接等,那么碳纤维管可以攻丝吗?
和传统的金属相比,碳纤维复合材料属于各向异性材料,在互相垂直的两个方向上具有不同的性能指标,且硬度高、层间剪切强度低机械加
工过程中对刀具的磨损大,容易产生分层、撕裂、拉丝、剌、崩块等缺陷。攻丝是用一定的扭矩将丝锥旋入要钻的底孔中加工出内螺纹,在对碳纤维管进钻孔、切削加工时尚且不能保证每个产品的度, 攻丝加工就更困难了,工艺的要求极高,产品很容易报废。
所以要连接碳纤维管, 攻丝虽然可以,但不用,而是选择结构胶直接粘接或打孔或嵌钢丝螺套来达到两管之间连接的目的。由于碳纤维管耐磨性一般,坪山碳素球拍,如果工件需要反复拆卸螺丝,极易出现滑丝现象,因此一般我们推荐打孔。
PAN基碳纤维具有高比强度、高比模量,它的耐高温、耐腐蚀性能良好,导电导热性好,是国际技术领域不可缺少的原料,被广泛应用于航空航天、军事、体育用品、等领域。 目前国际碳纤维已经发展到了T1000级别,由于技术垄断限制,我国T800碳纤维还尚处于实验室研制阶段。
我们就拿日本东丽公司生产的PAN基碳纤维为例,牌号为T300-3K、M40J-6K ,-般可简称为T300和M40J。经过科学的仪器检测, M40J的强度和模量比T300高约25%和60%。而断裂应变比T300低20% ,密度稍高于T300。M40J碳纤维的含碳量比T300的高,而含氮量低于T300碳纤维,
它的表面活性基团比T300碳纤维低,且有大量的长而浅的沟槽,而T300碳纤维虽然也有大量沟槽,但是相对来说短而深。
通过电子显微镜我们可以发现,两种碳纤维的断面形状都较规整,晶粒细密均匀,无裂纹、孔洞, T300近圆,而M40J部分呈现出形, T300有明显的皮芯结构,而M40J径向结构比较均匀,皮芯结构不明显,这是M40J此T300力学性能高的原因之一。
M40J和T300碳纤维的表面官能团主要为羟基、羰基 ,盐田碳素球拍,但是这两种碳纤维表面成分也有差异,它们的活性碳原子比例分别是0.540和0.204。M40J的表面活性比T300低,这是影响碳纤维复合材料宏观性能的原因之一。
从化学成分来看, M40J碳纤维含碳量在99.12% , T300的含碳量在93.68%左右,前者含氮量在0.074% ,后者含氮量约5.964%。此外都含有少的氢和氧。可以推断出M40J的终热处理温度比较高,大于2000°C ,微观结构比较稳定,有利于碳/碳材料复合过程中纤维强度的保持率和利用率。
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