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碳纖維板的耐久性研究

　　碳纖維板是由新興資料碳纖維跟基體樹(shù)脂復(fù)合而成的，強(qiáng)度、彈性模量?jī)?yōu)于鋼，比強(qiáng)度高、分量輕、熱牢固性好、抗震，從20世紀(jì)中葉問(wèn)世以來(lái)已在航天、化工跟機(jī)械等范疇得到了普遍利用。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過(guò)一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。那么在惡劣的環(huán)境中碳纖維板的具體利用機(jī)能如何呢？為此，新材做了一些列的長(zhǎng)久性研究。

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本次實(shí)驗(yàn)利用的碳纖維板為東麗進(jìn)口原絲跟SWANCOR2208環(huán)氧樹(shù)脂制成，經(jīng)測(cè)試，板材的抗拉強(qiáng)度為2670MPa，彈性模量164.42GPa，斷裂伸長(zhǎng)率1.62%。碳纖維管采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹(shù)脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過(guò)程中，可以通過(guò)不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如：不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它型材：在制作過(guò)程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。
 

濕熱老化實(shí)驗(yàn)：將溫度設(shè)定為50℃，濕度堅(jiān)持在98%RH，分辨進(jìn)行7
　　D、15
　　D、30
　　D、60d老化。7d當(dāng)前，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的97.6%，彈性模量為原來(lái)的90.4%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的108%；15d當(dāng)前，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的95.4%，彈性模量為原來(lái)的85.6%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的111.4%；30d當(dāng)前，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的94.8%，彈性模量為原來(lái)的84.2%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的112.6%；60d當(dāng)前，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的94.2%，彈性模量為原來(lái)的81.7%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的115.3%。 123456
凍融輪回實(shí)驗(yàn)：配制人造海水，將碳纖維板放入其中分辨進(jìn)行25次、60次、75次、100次凍融實(shí)驗(yàn)后取出。25次后，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的97.46%，彈性模量為原來(lái)的101.2%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的96.3%；60次后，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的94.3%，彈性模量為原來(lái)的102.4%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的92.14%；75次后，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的93.5%，彈性模量為原來(lái)的101.3%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的92.2%；100次當(dāng)前，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的91.7%，彈性模量為原來(lái)的100.2%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的91%。
鹽霧腐化實(shí)驗(yàn)：將溫度設(shè)定在35℃，將碳纖板置入NaCl溶液濃度為50g/L，PH值為6.5~7.2的環(huán)境中，分辨進(jìn)行7
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　　D、60d老化。7d當(dāng)前，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的96.8%，彈性模量為原來(lái)的94.6%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的102.2%；15d當(dāng)前，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的93.7%，彈性模量為原來(lái)的92.1%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的101.7%；30d當(dāng)前，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的94%，彈性模量為原來(lái)的92%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的102.1%；60d當(dāng)前，抗拉強(qiáng)度為原來(lái)的89.7%，彈性模量為原來(lái)的87.2%，斷裂伸長(zhǎng)率為原來(lái)的102.8%。 123456
由上述內(nèi)容看出，惡劣環(huán)境對(duì)碳纖維板的影響較大。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹(shù)脂浸潤(rùn)硬化形成碳纖維板材，能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問(wèn)題，補(bǔ)強(qiáng)效果好，施工便捷。碳纖維誠(chéng)然能蒙受上千攝氏度的高溫，且耐腐化、強(qiáng)度高，然而樹(shù)脂達(dá)不到這么高的請(qǐng)求，想要擴(kuò)大碳纖維板的利用范疇，還是要樹(shù)脂著手。