短切碳纖維制備工藝及性能

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　　短切碳纖維預(yù)制體是由短切碳纖維搭橋，通過(tōng guò)基體碳在搭接點將相鄰的纖維粘結(jié)起來，經(jīng)碳化組成的平面疊加結(jié)構(gòu)。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)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。它是一種新型的碳碳復(fù)合材料(Material)，除具有碳碳材料的諸多優(yōu)點外，還具有一些獨特（釋義:特有的、特別的)的性能。例如，低密度(0.10~0.40 g/cm3 )、低熱導(dǎo)率(<0.21 W/(m.K))、低熱膨脹系數(shù)(<0.024)、抗熱沖擊性(0.2~0.6 MPa)和高孔隙率(>50%)。這些獨特的優(yōu)點使其在高溫隔熱領(lǐng)域具有廣泛(extensive)的應(yīng)用，目前主要應(yīng)用于國外航天器的熱防護材料和高溫爐用隔熱材料。
　　短切碳(C)纖維制備工藝
　　短切碳纖維制備短切碳纖維預(yù)制體的工藝，主要目的是利用短切碳纖維纖細的形態(tài)（pattern)，使其可以相互搭接，架構(gòu)成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有各向異性以及一定的剛性的成型方法。短切碳纖維預(yù)制體最初的使用目的是作為美國航天器熱防護系統(tǒng)(system)的保溫隔熱材料(Material)而進行研制的。對于短切碳纖維預(yù)制體來說其原料簡單，主要是短切碳纖維和粘結(jié)劑，其成型工藝是關(guān)鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)。目前其制備工藝有:溶液浸漬法、真空成型法、重力沉降成型法，加壓排液成型法等。考慮（consider)到經(jīng)濟(jīng jì)和方便，以及工藝和設(shè)備(shèbèi)相對簡單，制備短切碳纖維預(yù)制體的主要方法是加壓排液法和真空成型工藝，其中真空成型法特別適合制備極高孔隙率的短切碳纖維預(yù)制體。 copyright 123456
　　短切碳(C)纖維性能
　　短切碳(C)纖維預(yù)制體由于其具有低密度、低熱導(dǎo)率、低熱膨脹(inflate)系數(shù)、高孔隙率等優(yōu)點，使其在航天和高溫隔熱領(lǐng)域有著寬闊的應(yīng)用前景。由于短切碳纖維預(yù)制體是低密度碳碳復(fù)合材料(Material)，其具有碳碳復(fù)合材料的一系列優(yōu)點，也繼承了碳碳復(fù)合材料的不好的地方。碳碳復(fù)合材料是由碳基體和增強碳纖維組成的，其組分為不同形態(tài)的碳，而碳在高溫條件下很容易被氧(Oxygen)化（oxidation)。碳碳復(fù)合材料在400℃以上就會迅速被氧化，各種性能出現(xiàn)明顯下降(descend)，碳碳復(fù)合材料的易氧化性能限制（limit）了其在航空航天領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域的進一步應(yīng)用。
　　對于短切碳(C)纖維預(yù)制體來說其原料簡單，主要是短切碳纖維和粘結(jié)劑，其中成型工藝是關(guān)鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)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。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(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)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。目前短切碳纖維預(yù)制體的制備方法主要有真空成型和壓濾成型法。其中短切碳纖維預(yù)制體真空成型很早便被國外的學(xué)者進行了研究（research)并實現(xiàn)工業(yè)化。國內(nèi)目前進行的短切碳纖維預(yù)制體成型方法為壓濾成型法，該方法雖具有工業(yè)化前景，但目前尚未實現(xiàn)。對于真空成型制備短切碳纖維預(yù)制體，國內(nèi)尚無太多研究。因此，有必要對真空成型短切碳纖維預(yù)制體進行系統(tǒng)(system)研究，掌握相關(guān)(related)知識(zhī shí)，為填補我國航天材料(Material)在這一片的空白。 123456
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