大小絲束碳纖維性能評(píng)價(jià)與研究.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料作為一種新型材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐磨損、抗腐蝕、導(dǎo)電性好等眾多優(yōu)異性能，在航空航天、體育休閑、橋梁道路、生物醫(yī)用等方面被廣泛的應(yīng)用。但是碳纖維是一種昂貴纖維材料，在碳纖維應(yīng)用過程中，高昂的價(jià)格成為影響碳纖維廣泛應(yīng)用的主要障礙。采用大絲束碳纖維可在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本的目的。故對(duì)大絲束進(jìn)行研究具有重大的意義。本文采用東邦公司生產(chǎn)的STS40型號(hào)48K大絲束碳纖維和卓爾泰克公司生產(chǎn)的PANEX35型號(hào)50K大

2、絲束碳纖維和國(guó)內(nèi)外不同廠家生產(chǎn)的不同型號(hào)的小絲束碳纖維為背景，對(duì)大小絲束碳纖維開展了性能方面的研究，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：
　?。?）對(duì)大小絲束碳纖維進(jìn)行上漿率測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)碳纖維上漿率普遍高于國(guó)外碳纖維上漿率，而對(duì)于12K碳纖維來說，國(guó)產(chǎn)碳纖維上漿率都高于1％，而國(guó)外碳纖維上漿率普遍低于1%；對(duì)于不同絲束大小碳纖維，3K碳纖維表面上漿率最低，50K碳纖維表面上漿率最高，其余碳纖維上漿率相近。
　　（2）通過碳纖維表面

3、漿料的紅外光譜分析，發(fā)現(xiàn)除了T700SC-12K-F0E碳纖維表面漿料是環(huán)辛酮以外，其余碳纖維表面漿料都是環(huán)氧樹脂，且國(guó)產(chǎn)碳纖維表面漿料成分與環(huán)氧樹脂的相似度高于國(guó)外碳纖維。
　　（3）對(duì)碳纖維退漿前后表面形貌測(cè)試發(fā)現(xiàn)，退漿前后碳纖維粗糙程度變化不大，而由于紡絲工藝的不同，干噴濕紡工藝生產(chǎn)的碳纖維退漿前后表面都很光滑，而濕法紡絲工藝生產(chǎn)的碳纖維退漿前后表面溝槽明顯。
　?。?）對(duì)碳纖維進(jìn)行單纖維強(qiáng)力測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于國(guó)內(nèi)外

4、不同廠家生產(chǎn)的12k碳纖維，國(guó)外碳纖維單纖強(qiáng)力的形狀參數(shù)普遍高于國(guó)產(chǎn)碳纖維形狀參數(shù)，說明國(guó)外碳纖維單纖強(qiáng)度的離散性小于國(guó)產(chǎn)碳纖維，即穩(wěn)定性高于國(guó)產(chǎn)碳纖維。國(guó)外碳纖維尺度參數(shù)普遍高于國(guó)產(chǎn)碳纖維尺度參數(shù)，說明國(guó)外碳纖維強(qiáng)度高于國(guó)產(chǎn)碳纖維。對(duì)于不同絲束大小的碳纖維，大絲束碳纖維形狀參數(shù)波動(dòng)較大，而小絲束碳纖維形狀參數(shù)波動(dòng)很小，說明大絲束碳纖維穩(wěn)定性不如小絲束碳纖維好。
　　（5）對(duì)碳纖維表面接觸角進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，48K碳纖維和50K碳