PAN基碳纖維性能的9大特點
PAN基碳纖維,中文全稱為聚丙烯腈基碳纖維,是目前全球新型材料領(lǐng)域的當(dāng)紅明星。由PAN基碳纖維制成的碳纖維復(fù)合材料上至航天飛行器,下至航海潛水艇上都能見到它的身影。為什么PAN基碳纖維這么好用?當(dāng)然是它具備了9個無與倫比的超強優(yōu)勢。
PAN基碳纖維性能的9大特點
1、密度小、質(zhì)量輕;
2、超高強力與模量;
3、纖維細(xì)而柔軟;
4、耐磨、耐疲勞、減振吸能等物理機械性能優(yōu)異;
5、耐酸、堿和鹽腐蝕,可形成多孔、表面活性、吸附性強的活性碳纖維;
6、熱膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱率高,不出現(xiàn)蓄能和過熱;高溫下尺寸穩(wěn)定性好,不燃,熱分解溫度800℃,極限氧指數(shù)55;
7、導(dǎo)電性、X射線透過性及電磁波遮蔽性良好;
8、具有潤滑性,不沾潤在熔融金屬中,可使其復(fù)合材料磨損率降低;
9、生物相容性好,生理適應(yīng)性強。
憑借以上的9大優(yōu)勢,PAN基碳纖維可以與其他的樹脂基體融合,形成性能更完善的復(fù)合材料,這也是它進入各個領(lǐng)域替代其他材料的正確打開方式。
PAN基碳纖維的力學(xué)性能主要以抗拉強度、彈性模量和斷裂伸長這3個參數(shù)來考量,變異系數(shù)(CV)值 = 標(biāo)準(zhǔn)偏差 / 平均值 * 100%,PAN基碳纖維的CV值是設(shè)計構(gòu)件的一項重要指標(biāo)。如果PAN基碳纖維的CV值較小,涉及碳纖維拉伸強度等利用率高,增強效果更佳明顯。
PAN基碳纖維按照性能數(shù)值的高低劃分為通用型(GP)、高強型(HT)、高模型(HM)、高強高模(HP)等多種規(guī)格。高模型和高強高模型是航空航天領(lǐng)域最為渴求的理想材料。
而性能較好的高模型和高強高模型的制備工藝主要有日本等國掌握,由于技術(shù)出口限制,我國無法學(xué)習(xí)到這一高端的制備技術(shù),只能通過加大科研投入,通過不斷試錯,來掌握該項技術(shù)。目前國內(nèi)關(guān)于PAN基碳纖維原絲的制備技術(shù)相對落后,可能還需要幾十年的發(fā)展才能追趕上。