碳纖維絲束與碳纖維復(fù)合材料是一個(gè)東西嗎？

    對(duì)于不了解碳纖維材料的人來(lái)說(shuō)，對(duì)它的直觀印象可能就是一種黑色的物質(zhì)，至于它具備怎樣的性能，又或者是怎么加工出來(lái)的就完全陌生了，更不會(huì)知道碳纖維絲束和碳纖維復(fù)合材料之間的關(guān)系了，正好科普一下這方面的知識(shí)。

 

 

    碳纖維絲束是什么？

 

    碳纖維材料并不是天然形成的，是有纖維材料經(jīng)過(guò)高溫?zé)崽幚碇笮阅芨叻肿訂钨|(zhì)，含碳量超過(guò)95%，具備非常穩(wěn)定的物理結(jié)構(gòu)，但是質(zhì)地很軟，如果不通過(guò)合適的加工制備，無(wú)法單獨(dú)使用，所以科學(xué)家們想出方法，將碳纖維制備成單絲，再制備成絲束，用以生產(chǎn)加工更多的碳纖維制品。

 

    碳纖維絲束的制備一般有兩種方法：氣相法和有機(jī)纖維碳化法。氣相法是在惰性氣體的加持下，將小分子有機(jī)物在高溫下沉積為纖維，該法制備的是短纖維；而有機(jī)纖維碳化法是將有機(jī)纖維經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化處理后生成耐焰纖維，在在惰性高溫環(huán)境下將其碳化成長(zhǎng)纖維。

 

    碳纖維自身有不同的分類方式，包含T和M這2種，T表示抗拉強(qiáng)度，M表示抗拉模量。T系列和M系列是碳纖維力學(xué)性能的2個(gè)不同方向，而且互為排斥，而科學(xué)家經(jīng)過(guò)研究，又制備出MJ系列的碳纖維絲束，盡可能的將強(qiáng)度和模量統(tǒng)一，以求得性能更均衡的碳纖維絲束。

 

    碳纖維絲束同樣也有不同的劃分種類，其中按照碳纖維單絲數(shù)量來(lái)劃分的話，有1K、3K、6K、12K、24K、48K等等，其中K表示1000，如3K碳纖維絲束中就包含了3000根碳纖維單絲。數(shù)字越大，說(shuō)明該碳纖維絲束中的碳纖維單絲越多。該分類方式又可簡(jiǎn)單歸類為大絲束和小絲束碳纖維，大絲束更適用于民用碳纖維領(lǐng)域，而小絲束碳纖維更適用于航空航天領(lǐng)域。

 

 

    碳纖維復(fù)合材料是什么？

 

    碳纖維復(fù)合材料的重點(diǎn)在“復(fù)合”這2個(gè)字上，說(shuō)明它并不是單一的碳纖維材料，是將碳纖維作為增強(qiáng)體融合其他基體材料而形成的性能高強(qiáng)的復(fù)合材料。可能大家聽過(guò)玻璃鋼（玻璃纖維復(fù)合材料），碳纖維復(fù)合材料就與玻璃纖維復(fù)合材料類似，只是成型工藝存在一些差異。

 

    目前碳纖維復(fù)合材料有較多的分類方式，主要以碳纖維物理形態(tài)和基體材料類型這2個(gè)大方向。碳纖維材料的物理形態(tài)有粉末、短切、長(zhǎng)切和連續(xù)這幾種，其中連續(xù)碳纖維的性能增強(qiáng)效果更好，是高端領(lǐng)域采用的主要方式。

 

    如果按照基體材料來(lái)劃分，主要有樹脂、陶瓷、橡膠和金屬這4種，每種基體材料具備的性能存在很大差距，其中樹脂基體又分為熱固性和熱塑性2個(gè)分支。所以碳纖維復(fù)合材料其實(shí)包含的范圍還是比較大的，而且性能區(qū)間也非常大。碳纖維絲束與碳纖維復(fù)合材料并不一樣，前者為后者的原材料之一。

 

    文章轉(zhuǎn)載說(shuō)明：本文由智上新材料原創(chuàng)編輯發(fā)布，版權(quán)所有，未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載。