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碳纖維的表面處理技術——電化學陽極氧化法

文章出處:網絡責任編輯:編輯人氣:發表時間:2019-06-01【

電化學陽極氧化法是以CF為陽極,以碳石墨與鎳、銅等為陰極,采取電化學技巧依附電解產生的初生態氧對CF進行氧化處理。碳纖維板補強單向板材,其成型工藝是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內固化并連續拉擠成型。采用優質碳纖維原料與良好基本樹脂,碳纖維板材具有拉伸強度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能。碳纖維管又稱碳素纖維管,也稱碳管,碳纖管,是采用碳纖維復合材料預浸入苯乙稀基聚脂樹脂經加熱固化拉擠(纏撓)而成。在制過程中,可以通過不同的模具生產出各種型材,如:不同規格的碳纖維圓管,不同規格的方管,不同規格的片材,以及其它型材:在制作過程中也可以包3K進行表面包裝美化等等。電解液可能是酸、堿、鹽等單一組分或多少種混淆物的水溶液。這種方法的處理后果重要與電解電壓、電流、停留時光電解質品種及濃度、溫度等因素有關。

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  Sherwood跟Donnet等人進行了大量的研究,發明電化學處理恒流比恒壓更為有效。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。因為恒流處理可能在纖維名義引入品種不同的含氧官能團,而恒壓處理則不具備這一優點。在電壓低于2V時,纖維名義重要生成羰基等基團,后果不幻想。
  電解氧化時,特別是大絲束進行處理時,不輕易氧化均勻。電解時CF名義生成氧氣,而陰極產生氫氣、氨氣等氣體,氫氣、氨氣等不僅無助于氧化作用,而且這些氣泡吸附在CF名義起絕緣作用,攔阻電流暢過,使電解處理不夠充分。為此有人倡導在電解質水溶液分解電壓以下進行處理,以避免陽極跟陰極產賭氣體,但很快人們發明這樣做CF名義處理后果差,不實用于產業生產。當初個別利用高于電解液分解電壓進行處理,電壓升高會使纖維機械機能受到傷害,可能采取縮短停留時光的方法避免強度的降落。
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