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新材料之碳纤维

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文章出处: 网责任编辑: 作者: 人气: 发表时间:2017-11-13 09:06:19

 

1.简介

碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等  有-机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

2.性能介绍

碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

碳纤维与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2倍左右,在 有-机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出。更有预测机构Transparency Market Research预测:2020年,碳纤维产业全球市场规模将达37.3亿美元


3.涂料中的应用

导电碳纤维是一种高导电性材料,其综合性能优异,具有很多其它材料无可比拟的优点,除具有高导电性能之外,其还具有耐腐蚀、耐磨、耐高温、强度高、质轻等特点,应用非常广泛。在涂料中,我们主要是利用其高导电性,从而制成各种性能的导电涂料和抗静电涂料,并且可显著增强涂料的机械性能和耐腐蚀性能。一般3mm左右的规格在涂料中较为适宜。

国内大多数的抗静电环氧地坪涂料都是加入抗静电的云母粉等导电粉体,从而增加涂料的导电性能。研究表明,这样的做法在溶剂型涂料中,比较适用,但是在无溶剂体系的涂料中导电性能达不到要求,且粉体加入会增加吸油量,导致涂料粘度大,难以应用。但是经过测试,当在无溶剂环氧地坪涂料中的添加量为4‰时,所得涂层的表面电阻可达到104Ω。通过与其它导电性添加材料的成本比较,发现用导电碳纤维制成的导(抗)静电涂料成本显著降低,导电添加材料一项,成本仅为原来的20%左右。

 

此文关键字: 导电碳纤维,云母粉
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