碳纖維涂層結構對性能的影響

　　碳(C)纖維是一種性能優良的耐熱纖維。碳纖維復合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料，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。用碳纖維增強樹脂(Resin)、金屬、陶瓷(原料:非金屬礦物)等，可以值得優異的復合材料(Material)，是航空、航天、電子等工業的理想材料，但是碳纖維也有它的缺陷，碳纖維易氧(Oxygen)化（oxidation)，如不加保護，在空氣中只能耐500℃的高溫，因此在超過500℃以上環境中就沒有辦法進行工作，涂層不但能有效地防止纖維氧化，而且可以解決諸如(zhū rú)潤濕、界面反應等問題(Emerson)。接下來公司(Company)就給大家介紹一下碳纖維涂層結構對性能的影響(influence)。 內容來自123456

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  　　當碳(C)纖維表面涂覆一層SiO2涂層時，氧(Oxygen)只有擴散通過(tōng guò)涂層，碳氧才能發生反應。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。由于氧在氣相中的傳遞（transmission)速率比在固相中大的多，因此碳的氧化（oxidation)速率越低，涂層的抗氧化(抗氧化自由基)能力就越強。   　　碳纖維保溫處理(chǔ lǐ)后，經公司(Company)用電子強力計測定碳纖維的單絲抗拉強度（strength)。當失重率在5%以內時強度（strength)變化不大。失重率超過5%，纖維強度（strength)急劇下降(descend)。   　　碳纖維涂覆SiO2及SiO2涂層涂層后，在2000℃之內，碳纖維的氧化速率始終受到涂層的擴散所控制（control)，其抗氧化數隨涂層厚度的增加而提高，隨溫度（temperature)的提高而減小，這說明利用抗氧化數預測(predict)涂層的抗氧化能力是可行的。   　　公司發現涂層在高溫下與碳接觸會出現不穩定（解釋:穩固安定；沒有變動)問題(Emerson)，大多數氧化物超過1500℃時與碳反應生產(Produce)碳化物(carbide)，因而碳化物更有希望成為耐高溫抗氧化涂層。在500-1100℃范圍(fàn wéi)內，SiC涂層比SiO2涂層具有更好的抗氧化能力。與未涂覆涂層的碳纖維相比，碳纖維涂覆0.4μm厚度的SiC和SiO2涂層后，在空氣中的耐熱性可以由500℃分別提高到900℃和800℃。