碳纖維具有高強(qiáng)度、高模量、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異的性能,因此其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。而為了滿足客戶需求,碳纖維生產(chǎn)廠商開發(fā)出了多種不同用途的纖維,來充分利用碳纖維優(yōu)異特性。本文將全面分析碳纖維產(chǎn)品的10種常見的應(yīng)用方式及用途。
1、連續(xù)長纖維
產(chǎn)品特征:碳纖維生產(chǎn)廠商最常見產(chǎn)品形式,束絲由成千上萬根單絲組成,按照加捻方式分為三種:NT(Never Twisted, 未加捻)、UT(Untwisted, 退捻)、TT或ST(Twisted, 加捻),其中NT為最常用碳纖維。
主要用途:主要用于CFRP、CFRTP或C/C復(fù)合材料等復(fù)合材料,應(yīng)用領(lǐng)域包括飛機(jī)/航空航天設(shè)備、體育用品和工業(yè)設(shè)備零件。
2、短纖維紗線
產(chǎn)品特征:簡稱短纖紗,通過利用短碳纖維紡成的紗線,如通用級瀝青基碳纖維通常為短纖維形式產(chǎn)品。
主要用途:隔熱材料、減摩材料、C/C復(fù)合材料零件等。
主要用途:與連續(xù)碳纖維用途相同,主要用于CFRP、CFRTP或C/C復(fù)合材料等復(fù)合材料,應(yīng)用領(lǐng)域包括飛機(jī)/航空航天設(shè)備、體育用品和工業(yè)設(shè)備零件。
4、碳纖維編織帶
產(chǎn)品特征:屬于碳纖維織物一種,也是由連續(xù)碳纖維或碳纖維短紗經(jīng)過編織而成。
主要用途:主要用于樹脂基增強(qiáng)材料,尤其適用于管狀產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。
主要用途:通常作為塑料、樹脂、水泥等混料,通過混入基體中可以改善機(jī)械性能、耐磨性、導(dǎo)電性和耐熱性;近年來3D打印碳纖維復(fù)合材料中的增強(qiáng)纖維多以短切碳纖維為主。
6、研磨碳纖維
產(chǎn)品特征:由于碳纖維為脆性材料,因此經(jīng)過研磨處理可以制備成粉末狀碳纖維材料,即為研磨碳纖維。
主要用途:與短切碳纖維用途相近,但極少用于水泥增強(qiáng)領(lǐng)域;通常作為塑料、樹脂、橡膠等混料以改善基體的機(jī)械性能、耐磨性、導(dǎo)電性和耐熱性。
7、碳纖維氈
產(chǎn)品特征:主要形式為氈或墊子,首先通過機(jī)械梳理等方法將短纖維分層,然后用針刺方法制備而成;又稱碳纖維無紡布,屬于碳纖維編織物一種。
主要用途:隔熱保溫材料、模壓隔熱材料基材、耐熱保護(hù)層和耐腐蝕層基材等。
8、碳纖維紙
產(chǎn)品特征:以碳纖維為原料,采用干法或濕法造紙工藝制備而成。
主要用途:防靜電板、電極、揚(yáng)聲器錐和加熱板;近年來的熱點應(yīng)用為新能源汽車電池正極材料等。
9、碳纖維預(yù)浸料
產(chǎn)品特征:由碳纖維浸漬熱固性樹脂制成的半硬化形式的中間材料,其力學(xué)性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛;碳纖維預(yù)浸料寬度按加工設(shè)備尺寸而定,常見規(guī)格包括300mm、600mm、1000mm幅寬預(yù)浸料。
主要用途:對輕量化和高性能迫切需求的飛機(jī)/航空航天設(shè)備、體育用品和工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域。
10、碳纖維復(fù)合物
產(chǎn)品特征:由熱塑性塑料或熱固性樹脂與碳纖維混合制成的注射成型材料,該混合物是由各種添加劑和短切纖維添加而成,然后進(jìn)行復(fù)合工藝。
主要用途:依靠材料優(yōu)異的導(dǎo)電性、高剛度、輕量化優(yōu)勢,主要用于辦公自動化設(shè)備外殼等產(chǎn)品。
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