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碳(C)纖維制品后續(xù)發(fā)生裂紋或是其它的表面的問題(Emerson),一般都是在
碳纖維制品在加工生產(chǎn)(Produce)時由于處理(chǔ lǐ)不當造成的.常見的碳纖維制品在加工時.升溫速率對焙燒會產(chǎn)生什么影響(influence)?
焙燒升溫速率影響(influence)到煤瀝青(成分:瀝青質(zhì)和樹脂)的熱解縮聚炭化進程和黏結(jié)劑的析焦量,也影響炭坯形態(tài)(pattern)的變化,從而影響到焙燒品的理化性能指標(target aim)。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度大,硬度高,遠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(shù)發(fā)達的國家(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),保持著極其謹慎的態(tài)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(fā)達國家的嚴格控制。
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(xiàn)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。升溫速率慢時,煤瀝青有足夠的時間進行熱解縮聚反應,其析焦量增多,成焦密度(單位:g/cm3或kg/m3)增大,有利于提高炭制品性能,從而防止炭坯產(chǎn)生裂紋。相反,升溫速率快時,大量煤瀝青所含有機物分子來不及發(fā)生縮聚反應便揮發(fā)出來,帶走了非常多本來可生成瀝青焦的炭,使煤瀝青析焦量降低(reduce),同時煤瀝青的揮發(fā)分劇烈排出,炭坯容易產(chǎn)生裂紋。焙燒升溫速率過快,煤瀝青的熱分解和揮發(fā)速率也加快,分解的揮發(fā)分增加,同時結(jié)焦殘?zhí)恐迪陆?descend),并導致(cause)焙燒品一系列理化性能降低(reduce),而且在焙燒過程(guò chéng)中容易產(chǎn)生裂紋廢品。 升溫速率直接影響到焙燒爐的溫度(temperature)場分布,這是由于炭坯在焙燒爐內(nèi)的受熱溫度和時間均滯后熱氣流,爐室內(nèi)不同位置(position )的炭坯都處在不均勻(jūn yún)的溫度場中,溫度分布的不均勻決定了煤瀝青同類熱解縮聚反應的不同時性,導致炭坯體積(volume)發(fā)生不均勻收縮,內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應力而出現(xiàn)裂紋。放慢350~600℃階段的升溫速率,煤瀝青有足夠時間進行熱解縮聚反應,可以提高煤瀝青析焦量,同時還可使焙燒體系內(nèi)溫度場較均勻,對炭坯焙燒質(zhì)量的提高有利。 最佳升溫速率應能保證生坯中煤瀝青的熱解縮聚在最利于成品率和產(chǎn)品(Product)質(zhì)(Character)量條件下進行,即產(chǎn)生的折疊、變形和裂紋的數(shù)量最少,并且能得到最大的結(jié)焦殘?zhí)恐担瑥亩固?C)纖維制品有比較高的體積密度、機械強度(strength)和較低的電阻(resistance)率。
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