PAN基碳纤维性能的9大特点
PAN基碳纤维,中文全称为聚丙烯腈基碳纤维,是目前全球新型材料领域的当红明星。由PAN基碳纤维制成的碳纤维复合材料上至航天飞行器,下至航海潜水艇上都能见到它的身影。为什么PAN基碳纤维这么好用?当然是它具备了9个无与伦比的超强优势。
PAN基碳纤维性能的9大特点
1、密度小、质量轻;
2、超高强力与模量;
3、纤维细而柔软;
4、耐磨、耐疲劳、减振吸能等物理机械性能优异;
5、耐酸、碱和盐腐蚀,可形成多孔、表面活性、吸附性强的活性碳纤维;
6、热膨胀系数小,导热率高,不出现蓄能和过热;高温下尺寸稳定性好,不燃,热分解温度800℃,极限氧指数55;
7、导电性、X射线透过性及电磁波遮蔽性良好;
8、具有润滑性,不沾润在熔融金属中,可使其复合材料磨损率降低;
9、生物相容性好,生理适应性强。
凭借以上的9大优势,PAN基碳纤维可以与其他的树脂基体融合,形成性能更完善的复合材料,这也是它进入各个领域替代其他材料的正确打开方式。
PAN基碳纤维的力学性能主要以抗拉强度、弹性模量和断裂伸长这3个参数来考量,变异系数(CV)值 = 标准偏差 / 平均值 * 100%,PAN基碳纤维的CV值是设计构件的一项重要指标。如果PAN基碳纤维的CV值较小,涉及碳纤维拉伸强度等利用率高,增强效果更佳明显。
PAN基碳纤维按照性能数值的高低划分为通用型(GP)、高强型(HT)、高模型(HM)、高强高模(HP)等多种规格。高模型和高强高模型是航空航天领域最为渴求的理想材料。
而性能较好的高模型和高强高模型的制备工艺主要有日本等国掌握,由于技术出口限制,我国无法学习到这一高端的制备技术,只能通过加大科研投入,通过不断试错,来掌握该项技术。目前国内关于PAN基碳纤维原丝的制备技术相对落后,可能还需要几十年的发展才能追赶上。
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