碳纤维增强热塑性特种工程塑料在性能、成本、生产效率、回收利用等方面都比热固性碳纤维增强复合材料较具优势,
碳纤维树脂复合材料可以制作宇宙*行器的外层材料,人造卫星和火箭的机架、壳体、天线构架。在机械工业中,碳纤维树脂复合材料用作承载零件(如连杆)和耐磨零件(如活塞、密封圈)以及像齿轮、轴承等承载耐磨零件。它还用作有抗腐蚀要求的化工机械零件,如容器、管道、泵等。
碳纤维类改性工程塑料以增强为主,是以碳纤维或碳纤维织物为增强体,以PA/PC/ABS/PBT/PPO为基体所形成的复合材料。主要应用于汽车制造、电子电气、家用电器、运动器材等要求高强度、高模量、低比重、抗静电、耐摩擦等领域,具体包括:汽车功能件、打印机、验钞机、电子托盘、纺织机线梭等。碳纤维增强塑料有PA、PC/ABS等。
碳纤维工程塑料性能特点:
(1)弹性模量高。玻璃钢的弹性模量较低,承受负荷时其应变量也相应较大,一般当应变量达到1%~2%时聚合物便发生脆裂,因此玻璃钢零件设计时,其允许承载能力不**过极限应力的60%,而碳纤维/聚合物复合材料的弹性模量约为玻璃钢的3~6倍,承载时应变量较小,因而设计时可允许在极限应力条件下使用。
(2)比强度和比模量高。碳纤维/聚合物复合材料的密度约为钢的1/4,铝合金的1/2,而强度和模量**过铝合金并接近于高强度钢,因此比强度和比模量是现有复合材料中高的,特别是比模量要高出玻璃钢好几倍。
(3)耐冲击性能好。碳纤维聚合物复合材料抗冲击性能较好,是“柔中有刚”的好材料,试验表明,用手在十步远的距离击穿不了1cm厚的碳纤维增强塑料。
(4)湿或高温条件下强度损失少。玻璃钢在潮湿环境下使用时,强度损失15%,甚至更多,而碳纤维增强塑料儿乎不受影响。在高温老化试验中,碳纤维增强塑料的强度损失也比玻璃钢少,此外,它的摩擦系数小,耐腐蚀、抗疲劳、耐瞬时高温性也比玻璃钢好。但其制品也存在各向、层间剪切强度低的特点,使其应用受到一定限制
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