芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合
注塑加工材料的不足是壓縮強(qiáng)度較低,另外在機(jī)加工、精加工方面的不利因素是難于切削。芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料主要用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料,如飛機(jī)的尾翼、起落架、機(jī)體等重要部件,由于對(duì)雷達(dá)無(wú)線電電波透過(guò)率高,故可以用作潛水艇,還用來(lái)制造導(dǎo)彈殼體、軍用頭盔等軍工用品。
碳纖維增強(qiáng)酚醛的復(fù)合材料可用于火箭的外殼和噴嘴,碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的復(fù)合材料喲工作飛機(jī)尾翼。用碳纖維增強(qiáng)的聚砜,尼龍66、PEEK、PPS、PTFE都大量用作航空航天材料。以碳纖維復(fù)合材料為代表的先進(jìn)復(fù)合材料,還是一種很好的雷達(dá)波吸收材料,因此在軍用飛機(jī)上的應(yīng)用極具潛力。
用芳綸 纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂越來(lái)越受到重視。芳綸纖維增強(qiáng)熱塑性塑料與未增強(qiáng)的同類(lèi)塑料相比較,具有強(qiáng)度高、韌性好、使用溫度高、耐磨損等優(yōu)點(diǎn)。與玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng)的熱塑性塑料比較,也顯示了其重量輕、耐沖擊、耐磨損、強(qiáng)度高、各向同性好等優(yōu)越性。用KF增強(qiáng)的PPS,耐磨損性比玻璃纖維增強(qiáng)的PPS大20倍,并且機(jī)械性能優(yōu)良,缺口沖擊性大大提高。
芳綸纖維是芳香族酰胺纖維的簡(jiǎn)稱(chēng),20世紀(jì)60年代由美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā),簡(jiǎn)稱(chēng)KF纖維。KF纖維是特種纖維中產(chǎn)量較大的品種之一,也是增強(qiáng)復(fù)合材料中三種主要合成纖維之一。芳綸纖維密度低,拉伸強(qiáng)度高,模量范圍寬,比拉伸強(qiáng)度高于玻璃纖維和碳纖維,比模量則與碳纖維相近。
芳綸纖維耐熱性?xún)?yōu)良,使用溫度范圍廣,在-190-250℃范圍內(nèi)保持良好的物理性能。除強(qiáng)酸、強(qiáng)堿之外,對(duì)其他化學(xué)介質(zhì)有良好的穩(wěn)定性。熱膨脹系數(shù)小,耐蠕變性?xún)?yōu)良。芳綸纖維用來(lái)增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂和熱塑性樹(shù)脂,可以制備高性能的復(fù)合材料。常用的熱固性樹(shù)脂有環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂和不飽和聚酯三種。由于環(huán)氧樹(shù)脂與芳綸纖維有良好的相容性,重量比其他兩種樹(shù)脂輕,而且能提供廣泛的綜合性能,因此應(yīng)用更為廣泛。
CFRP的應(yīng)用范圍非常廣泛,選擇不同的聚合物基體,優(yōu)化設(shè)計(jì)碳纖維的品種、纖維類(lèi)型和纖維含量,采用不同的工藝制造路線,可使CFRP具有不同的技術(shù)性能,滿(mǎn)足各種用途的使用要求。用連續(xù)碳纖維和高強(qiáng)度、耐高溫的特種工程塑料復(fù)合組成的復(fù)合
注塑加工材料,主要用于高技術(shù)領(lǐng)域。
用芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的復(fù)合材料同玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相比,具有較高的缺口沖擊強(qiáng)度和優(yōu)良的減振性能,其損耗因子是玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的6-10倍。此外,復(fù)合材料在彎曲和壓縮中表現(xiàn)出類(lèi)似金屬的應(yīng)力-應(yīng)變特性,在應(yīng)變?yōu)?.3%-0.5%時(shí)開(kāi)始屈服,同時(shí)伴隨著相當(dāng)大的能力吸收,這與碳纖維和玻璃纖維復(fù)合材料有根本的區(qū)別。
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