碳纤维是一种机能精良的耐热纤维。用碳纤维加强树脂、金属、陶瓷等,可能值得优良的复合资料,是航空、航天、电子等产业的幻想资料,然而碳纤维也有它的缺点,碳纤维易氧化,如不加维护,在空气中只能耐500℃的高温,因此在超过500℃以上环境中就无奈进行工作,涂层岂但能有效地避免纤维氧化,而且可能解决诸如润湿、界面反应等问题。接下来就给大家介绍一下碳纤维涂层结构对机能的影响。
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当碳纤维名义涂覆一层SiO2涂层时,氧只有扩散通过涂层,碳氧才干产生反应。
碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。
碳纤维复合材料以碳纤维预浸布为原材料,通过不同的加工方法,加工成为能够满足使用要求的材料制品。碳纤维制品厂家主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小,因此有很高的比强度。因为氧在气相中的传递速率比在固相中大的多,因此碳的氧化速率越低,涂层的抗氧化才干就越强。 碳纤维保温处理后,经用电子强力计测定碳纤维的单丝抗拉强度。当失重率在5%以内时强度变更不大。失重率超过5%,纤维强度急剧降落。 碳纤维涂覆SiO2及SiO2涂层涂层后,在2000℃之内,碳纤维的氧化速率始终受到涂层的扩散所把持,其抗氧化数随涂层厚度的增加而进步,随温度的进步而减小,这说明利用抗氧化数料想涂层的抗氧化才干是可行的。 发明涂层在高温下与碳接触会呈现不牢固问题,大多数氧化物超过1500℃时与碳反应生产碳化物,因此碳化物更有盼望成为耐高温抗氧化涂层。在500-1100℃范畴内,SiC涂层比SiO2涂层存在更好的抗氧化才干。与未涂覆涂层的碳纤维比较,碳纤维涂覆0.4μm厚度的SiC跟SiO2涂层后,在空气中的耐热性可能由500℃分辨进步到900℃跟800℃。
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