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碳纤维复合材料石墨化处理

澳门赌搏网站大全:2014-07-09 16:42阅读次数:
  碳纤维复合材料一般在2400℃开始相变,由乱层结构向三维有序结构转变,由于毡基碳/碳复合材料由CVD碳、树脂碳、纤维碳三种碳组成,所以在相变中相互影响是必然的,CVD碳易石墨化,而其余两种属非石墨化碳,但在2700℃以上的温度下石墨化度可达60%-80%,其原因有人认为是高温下树脂碳收缩,纤维碳膨胀两者之间的应力促进了树脂碳的相变,提高了毡基碳/碳复合材料的石墨化能力。
 
碳纤维材料
(图示:碳纤维材料)
 
  在石墨化处理后,制品出现的问题主要是裂纹、分层。分层主要系毡的纵向强度低引起,属先天不足,而纵向开裂原因较为复杂,总结起来有三种原因:
 
  1、在CVD工艺中由于采取内热热梯度法造成密度差,在热环境中引起应力,在石墨化中该应力释放,其值超过了强度值,引起裂纹。
 
  2、石墨化时升降温过程中,内外温差大,引起足够大的热应力导致裂纹。
 
  3、碳毡基体中原有的缺陷如夹渣、结焦成为裂纹发源地,而毡的纤维不连续不能有效地阻止裂纹的发展,从而开裂。
 
  当然尺寸效应也是很大的,超过φ400的制品,开裂的比率较φ400以下的要高。这一点可以在热应力公式中得到说明。推荐阅读:碳纤维加工成型工艺有哪些

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