碳纖維表面缺陷及原因

　　碳纖維缺陷千姿百態(tài)，種類繁多，缺陷大體可分為表面缺陷和內(nèi)部缺陷兩大類。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。碳纖維復(fù)合材料此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。碳纖維復(fù)合材料在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬強(qiáng)度的12陪。同樣大小的缺陷，表面缺陷對其拉伸強(qiáng)度的影響(influence)要大于內(nèi)部缺陷。今天碳纖維的小編就給大家介紹一下碳纖維表面缺陷及原因。 copyright 123456

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  　　在顯微鏡下觀察，如果發(fā)現(xiàn)碳纖維表面存在圓斑形沉積物。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。這可能是在濕紡的成纖過程(guò chéng)中產(chǎn)生的，即凝固浴中微小懸浮物沉積在初生纖維表面再經(jīng)預(yù)氧化和碳化而產(chǎn)生的。因此，循環(huán)的凝固液需經(jīng)過濾，濾掉懸浮物，以防污染初生纖維。此外，表面為圓形斑點沉積物，也很可能是沉積微小紡絲液滴所致。   　　有些還存在內(nèi)部裂紋或明顯的皮芯結(jié)構(gòu)。這種內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生很可能是因沒有充分預(yù)氧化、未形成梯形結(jié)構(gòu)的芯部在碳化過程(guò chéng)熱降解的結(jié)果。換言之，致密表皮是梯形結(jié)構(gòu)熱解和縮合的結(jié)果，芯部是由線型分子鏈熱降解的樹脂碳組成。熱降解分解多，殘留少，導(dǎo)致(cause)形成松散結(jié)構(gòu)和裂紋。   　　碳纖維內(nèi)部還可能存在的大孔洞。無疑，這些大孔洞的存在最大化減少了承載負(fù)荷的有效截面積，使其拉伸強(qiáng)度下降。假如孔洞使有效截面積降低了23.6%，那么拉伸強(qiáng)度達(dá)不到T300級碳纖維水平。這些內(nèi)部大孔洞的產(chǎn)生可能有兩個原因，一是PAN原絲本身有中心大孔洞，二是預(yù)氧化過程(guò chéng)中存在嚴(yán)重的皮芯結(jié)構(gòu)，在碳化過程中未形成梯形結(jié)構(gòu)的芯部急劇揮發(fā)的結(jié)構(gòu)。   　　在碳化過程中，纖維由柔性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈裕瑒澠鸬乃槠膊豢赡鼙Ａ粝聛怼Ｒ虼耍砻鎰潅芸赡茉陬A(yù)氧化過程中產(chǎn)生，再經(jīng)直線運行的碳化，劃起碎片保留在原位的概率最大。劃傷的原因，無疑是在輸送輥筒表面光潔度差所致，所以，輥筒需經(jīng)噴涂陶瓷(原料:非金屬礦物)處理(chǔ lǐ)。研磨和拋光（polishing），除去毛刺、銳角。碳纖維材料(Material)的表面處理(chǔ lǐ)方法及優(yōu)點 123456