尼龙碳纤维是什么材料?碳纤维增强尼龙具备哪些性能特点?
碳纤维具有质轻、拉伸强度高、耐磨损、耐腐蚀、抗蠕变、导电、传热等特点,与玻璃纤维相比,模量高3~5倍,因而是一种获得高刚性和高强度尼龙塑料的增强塑料。
碳纤维复合塑料可分为长(连续)纤维增强和短纤维增强两大类。纤维长度可从300~400m 到几个毫米不等。过去10年中,人们在改进不同种类的碳纤维复合材料加工方法和性能方面投入了大量的研究。从预浸树脂到模塑法加工,从短纤维掺混塑料注射加工到层压成型,在碳纤维复合材料及制品制作方面积累了很多成功的经验。目前普遍认为,长(连续)纤维有高强、高韧方面的优越性,短切纤维有加工性好的特点。因此,长碳纤维复合材料在加工上完善成型工艺、短碳纤维塑料进一步提高力学性能是碳纤维尼龙塑料发展的方向。
根据碳纤维长度、表面处理方式及用量的不同,还可以制备综合性能良好、导电性能各异的导电塑料,如抗静电塑料、电磁屏蔽材料、面状发热体材料、电极材料等。碳纤维增强尼龙材料近年来发展很快,因为尼龙和碳纤维都是各自领域性能良好的材料,其复合材料综合体现了二者的优越性,强度与刚性比未增强的尼龙高很多,高温蠕变小,热稳定性显着提高,尺寸精度好,耐磨,阻尼性良好,与玻纤增强尼龙相比有更好的综合性能。
碳纤维是综合性能很全面的材料之一,其价格也较为昂贵。使用碳纤维增强尼龙,在提高尼龙的多项性能的同时,也使得制成品的成本及加工难度相应提高。因此在满足使用条件及设计余量的情况下,碳纤维有一经济加入量。通过实验,发现碳纤维加入量与制成的复合材料力学性能之间存在着半定量关系。
碳纤维尼龙塑料具备了代替金属的良好性能,且质轻高韧,易于加工,其应用范围几乎涉及国民经济的各个领域。目前短碳纤维增强尼龙复合材料在汽车工业、国防工业、体育用品、纺织机械、航空航天材料等领域已得到应用 ,但有关C3D/PA复合材料应用方面的报道并不多。随着制备工艺的完善,性能的提高,相信在不远的将来C3D/PA复合材料一定会得到广泛的应用。
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