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按原料体系的不同,碳纤维主要分为:黏胶基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维。黏胶基碳纤维,黏胶基碳纤维主要用于耐烧蚀材料和隔热材料,目前, 黏胶基碳纤维仍占据着其他碳纤维不可取代的地位,是重要的战略物资。聚丙烯腈基碳纤维,聚丙烯腈基碳纤维是目前的主流,占据了主要的市场费额:1、瓦特的技术突破打通了制造高性能碳纤维的通道;2、PAN原丝质量是制造高性能碳纤维的前提;3、一条龙生产线得到发展,世界上几条著名的PAN基碳纤维生产线大多是从原丝开始,直到碳纤维以及中、下游产品开发。沥青基碳纤维,1965年,日本群马大学的大谷衫郎研制沥青基碳纤维获得成功,从此,沥青成为生产碳纤维的新原料,是目前碳纤维领域中仅次于PAN基的第二大原料路线。
碳纤维复合材料的成型工艺多达数十种,其中热压罐工艺是应用较多、最为常见的一种成型方式。将碳纤维预浸料按铺层要求铺放于模具上,将毛坯密封在真空袋后放置于碳纤维热压罐中。在真空状态下,经过热压罐设备升温、加压、保温、降温和卸压等程序,利用热压罐内同时提供的均匀温度和均布压力实现固化,从而可以形成表面与内部质量高、形状复杂、面积巨大的碳纤维复合材料制件。
碳纤维硬毡是经过特殊工艺复合而成的新型隔热保温材料。适用于真空烧结炉(硬质合金烧结炉 淬火炉、渗碳炉、加压气淬炉、冶金粉末烧结炉、中频感应炉、钎焊炉、陶瓷烧结炉)其优点:反辐射能力强、使用寿命长、节能、热室无污染、耐压、耐气流冲击、保温效果好 、寿命是软毡的3倍。用途:1.做高温真空炉的隔热保温材料;2、作增强材料,制取碳/碳复合材料。特性:聚丙烯腈基碳毡是采用聚丙烯腈基原毡经过热稳定化和碳化处理后而制的一种厚3-16mm毡体,由于在碳毡中90%为孔隙,因此它在真空或惰性气氛中隔热保温性能非常优越,特别是在高温条件下,性能稳定,由于它的重量轻,比热容小,质地柔软,绝热性好,操作方便,特别适用于间歇运行的高温真空炉,可节省大量能源。
为了保证粉末成形坯在烧结过程中的脱蜡(润滑剂或成形剂)、还原、烧结、合金化、致密化等顺利进行,烧结时需要对烧结温度、保护气氛、坯件传送速度、加热和冷却速度等进行调节和控制。碳纤维烧结炉在结构和功能上应满足以下五点要求:升有完善的脱蜡装置或脱蜡带;具有气密性,即能隔绝炉外空气并保证炉内保护气氛畅通;炉内的各段温度可控,各段气氛可调。碳纤维工厂对于连续烧结炉,具有传送装置并且传送速度可调;具有快速冷却装置,可将烧结零件快速冷却到可以出炉的温度。