碳纤维小知识
1958年,美国的Roger Bacon博士发明了碳纤维,不过一开始并没有引起人们的重视。后来一些英美航空及石化企业经过不断研究,确定出更适合的原料和工艺,才使碳纤维真正投入生产。简单地说,首先利用丙烯和氨制作出碳含量很高的聚丙烯腈,再拉成细丝,在空气中加热到约300℃,使氢键断开并使材料氧化。之后将丝放进烤炉,炉子里充满氩或者氮之类的惰性气体,这次加热到约2000℃,丝就会碳化。如果方法得当,分子结构就会象梯子一样,形成很窄的碳膜,卷绕起来变成很细的纤维,碳含量一般为93~95%。最后还可以对碳纤维进行热处理,提高它的模量,比如加热到1500~2000℃,它的抗拉强度可以达到5650MPa,而温度再提高1000度的话,它的抗拉强度能提高90多倍。我们常说的碳纤维其实是一种复合材料——用某种方法让碳纤维和树脂结合在一起。一种方法称为湿法,跟一般玻璃纤维板的制作方法差不多,把碳纤维布片铺在模具里,再将树脂与液体固化剂或催化剂搅合好,刷在上面,固化后即可。讲究的还要搁在真空袋里固化,因为气泡和孔眼会削弱材料的强度。也可以先把干布片连同模具放入真空袋,抽真空的同时通过一根带细孔的管子把树脂喷到里面,树脂会在碳纤维布上扩散,即便有孔眼也都很细微。
相对的,还有一种所谓的干法,有人甚至还称其成品为干碳纤维,但实际上确切的叫法应该是预浸法,即碳纤维布先在树脂中浸渍过,然后敷在模具上,方法跟我们往窗玻璃上贴膜差不多,最后再放入真空袋内固化。与湿法相比,干法的树脂用量少,因而成品质量轻,残留的气泡和孔眼一般也更少。当然,最专业的作坊还会借助高压锅对其加压加热,能更彻底地排除孔眼。
上述方法只适用于小批量制作(每天出1到2件),如果出货量较大,常用的方法是用阴阳模把碳布夹在里面固化,这样就不需要真空袋了,但模具的投入不菲。
普遍使用的树脂配方至少有30种,针对特殊用途的单独配方更是无穷无尽。碳纤维复合材料只是一层薄片,如果作为结构材料,还要和其它材料组合。这些材料也是五花八门,从简单的胶合板到外罩耐热酚醛树脂的Nomex纤维都有,最常见的大概就是铝制的蜂窝体。有芯材撑腰,碳纤维片就可以构成有一定厚度的结构件,刚度大增,能承受巨大的力量。另一方面,如果填入可压溃的材料,也可以制作出吸能结构……别找了,当然不会出现在你的车上。 叹为观止。。。。 是啊~~让我对市售“碳纤维”完全失去信心啦。。。骗钱啊gochinway30;) 真正的碳纤维就一个碗大的罩,一个壮老外站上去都不烂,并且用凿地用的那种工程用的大锤也锤不烂,市售的。。。哪个做得到gochinway06;)徒有外观呐~贬低了碳纤维啊~ 所以其实不用太追逐碳纤维的,在我们这个环境,能做足ABS的都够用了 嗯,,,确实是啦。。。能学会玻璃钢就不错啦。。。gochinway06;) 可以有的,难怪干碳纤维要5~6倍的价格。但是轻就是轻,而且不怕压。 想办法去收购。。。废旧碳纤gochinway06;) 废旧碳纤还能再加工么?gochinway43;) WedsSport在車展中展出採用Dry Carbon材質製程的超輕量化(重量2.7公斤,尺寸未公布)
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