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碳纤维制品升温速率对焙烧会产生什么影响?

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2018-04-24【

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碳(C)纤维制品后续发生裂纹或是其它的表面的问题(Emerson),一般都是在碳纤维制品在加工生产(Produce)时由于处理(chǔ lǐ)不当造成的.常见的碳纤维制品在加工时.升温速率对焙烧会产生什么影响(influence)?
     焙烧升温速率影响(influence)到煤沥青(成分:沥青质和树脂)的热解缩聚炭化进程和黏结剂的析焦量,也影响炭坯形态(pattern)的变化,从而影响到焙烧品的理化性能指标(target aim)。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。碳纤维制品就是指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。升温速率慢时,煤沥青有足够的时间进行热解缩聚反应,其析焦量增多,成焦密度(单位:g/cm3或kg/m3)增大,有利于提高炭制品性能,从而防止炭坯产生裂纹。相反,升温速率快时,大量煤沥青所含有机物分子来不及发生缩聚反应便挥发出来,带走了非常多本来可生成沥青焦的炭,使煤沥青析焦量降低(reduce),同时煤沥青的挥发分剧烈排出,炭坯容易产生裂纹。焙烧升温速率过快,煤沥青的热分解和挥发速率也加快,分解的挥发分增加,同时结焦残炭值下降(descend),并导致(cause)焙烧品一系列理化性能降低(reduce),而且在焙烧过程(guò chéng)中容易产生裂纹废品。      升温速率直接影响到焙烧炉的温度(temperature)场分布,这是由于炭坯在焙烧炉内的受热温度和时间均滞后热气流,炉室内不同位置(position )的炭坯都处在不均匀(jūn yún)的温度场中,温度分布的不均匀决定了煤沥青同类热解缩聚反应的不同时性,导致炭坯体积(volume)发生不均匀收缩,内部产生内应力而出现裂纹。放慢350~600℃阶段的升温速率,煤沥青有足够时间进行热解缩聚反应,可以提高煤沥青析焦量,同时还可使焙烧体系内温度场较均匀,对炭坯焙烧质量的提高有利。      最佳升温速率应能保证生坯中煤沥青的热解缩聚在最利于成品率和产品(Product)质(Character)量条件下进行,即产生的折叠、变形和裂纹的数量最少,并且能得到最大的结焦残炭值,从而使碳(C)纤维制品有比较高的体积密度、机械强度(strength)和较低的电阻(resistance)率。

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