碳纖維的生產(chǎn)商主要有日本的東麗、東邦人造絲、三菱人造絲三大集團(tuán),以及美國(guó)的阿克蘇、卓爾泰克等,其中日本的三大集團(tuán)的碳纖維生產(chǎn)能力約占世界的75%。碳纖維復(fù)合材料在之前還有一種說(shuō)法是,碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比,碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12陪。碳纖維復(fù)合材料此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家(美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)),對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。而我國(guó)碳纖維產(chǎn)品(Product)還存在質(zhì)量不夠穩(wěn)定(wěn dìng),強(qiáng)度分散性大的問(wèn)題(Emerson),而且產(chǎn)品(Product)品種單
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一、規(guī)格單一,高強(qiáng)纖維的生產(chǎn)還存在一定困難。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。因此,大部分碳纖維的來(lái)源都有賴(lài)于進(jìn)口。
近年來(lái),輻照改性技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,采用的輻照射線(xiàn)有X-射線(xiàn)、γ-射線(xiàn)、電子束、微波、紫外光等,其中,在碳纖維表面改性方面,γ-射線(xiàn)輻照引發(fā)接枝的方法效果相對(duì)最為明顯。碳纖維復(fù)合材料在之前還有一種說(shuō)法是,碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比,碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12陪。碳纖維手機(jī)殼外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。 γ-射線(xiàn)輻照對(duì)纖維進(jìn)行表面改性的基本原理是,高能γ-射線(xiàn)光子作用在纖維上,使之表而活化,產(chǎn)生活性基團(tuán),從而與樹(shù)脂形成強(qiáng)化學(xué)鍵,提高纖維與樹(shù)脂基體兩相之間的界面強(qiáng)度,如果在輻照過(guò)程(guò chéng)中,讓纖維處于適當(dāng)?shù)膯误w溶液中。 還可以將單體接枝到纖維的表面。在界而處形成較強(qiáng)的化學(xué)鍵,使其表面能升高。而且這種接枝可以導(dǎo)致(cause)纖維的表面粗糙度增加,改善纖維表而光滑的狀態(tài),增加復(fù)合材料(Material)界面物理嚙合作(collaborate)用,從而提高了材料(Material)的力學(xué)性能。 所表述的上述方法各具特色,各有優(yōu)不好的地方,不過(guò)真正具有實(shí)用價(jià)值的碳纖維表面處理(chǔ lǐ)方法應(yīng)具備以下條件:處理(chǔ lǐ)效果好,處理(chǔ lǐ)后碳纖維的本體強(qiáng)度不變或略有下降,若能同時(shí)升高更好:處理時(shí)間短且可與碳纖維生產(chǎn)線(xiàn)相匹配,處理速度最好在50-150m/h。
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