傳統(tǒng)的金屬(shǔ)材(cái)料製品(pǐn),最主要考慮的是其使用(yòng)壽命。眾所周知,金屬材料電化(huà)學活性高,容易被腐蝕,碳纖維材料作為現如今先進的複合材料之(zhī)一,其優良特性除了重量輕、強度高之外,耐腐蝕性能相比與其他傳統材料優勢也是否明顯。
(圖示:碳纖維箱體)
碳纖維複合材料箱體被廣泛應(yīng)用於軍(jun1)用包裝、運輸(shū),在民用的包裝運輸上也有著廣泛的使用,在軍用方麵(miàn),由於軍用物資的特殊性(xìng),運送和保護箱體的耐腐蝕性顯得尤為重要。
碳纖維複合材料箱體不僅質量(liàng)輕強度高,其突(tū)出的抗腐蝕性能可(kě)以經受住風吹雨(yǔ)淋和酸堿鹽等腐蝕(shí),使用時(shí)間比木質箱體和金屬材質箱體要長。那麽,碳纖維複合材(cái)料箱體為什麽會具有這麽強的耐腐蝕性呢?其耐腐蝕性能是由哪些因素決定的呢?
首先,碳纖維材料本身就具有很強的(de)耐腐蝕性。碳纖維是經過2000—3000℃高溫石墨化處理(lǐ)形成的類似石墨晶體的微晶結構,這種結構(gòu)本身就具有很高(gāo)的耐介質腐蝕性(xìng),在(zài)高達50%的鹽酸、硫酸或者磷酸中亦能在彈(dàn)性模量、強度和直徑等方麵基本保持無變化。
因此,作為增強材料來說,碳纖維(wéi)在耐腐蝕性能方麵有足夠的保證。但是,實際應用中碳纖維箱體在耐(nài)腐蝕性能方麵還存在著很大的差異,因為和碳纖維結合使用的樹脂基體以及碳(tàn)纖維與樹脂之間的界麵(miàn)等種種因素都會對碳(tàn)纖維複合材料製品的耐腐(fǔ)蝕性造(zào)成影響(xiǎng)。
與碳纖維結合使用的不同基體樹(shù)脂在耐腐蝕性上有所區別,在不同環境中(zhōng)以及在不同環境下的工作時間也會造成碳纖維複合材料製品不同的耐腐蝕性(xìng)表(biǎo)現。如較常見的碳纖維增強環氧樹脂基,其在不(bú)同環境下長期存放後,仍能較(jiào)好地保持彎曲強度,因為環氧樹脂的(de)耐候性較好。
但是(shì)這種複合材料在亞濕熱(rè)氣候區及沿海(hǎi)地區的(de)老化速(sù)度和程度比在溫(wēn)帶、內陸和寒濕(shī)帶要(yào)來(lái)的更加明顯。因為,紫外(wài)線、氧氣和潮濕的綜合性作(zuò)用在環(huán)境對環氧樹脂複合(hé)材料的老化(huà)作用中,比單方麵的作用力更強(qiáng)。
老化的過程往往是從環氧樹脂複合材料的表麵開(kāi)始,然後逐步(bù)向其內部進行擴展。如果在環氧樹脂碳纖維複合(hé)材料的表麵塗漆膜或是粘貼能吸收紫外線的透明薄膜(mó),或者(zhě)在基體中添加增加耐候性的助劑等等(děng),都(dōu)能有效提高碳纖維複合材料(liào)的耐(nài)腐蝕性(xìng)能。
在(zài)設計和使用碳纖維複合材料時,大分子結構中含有體型結構、苯(běn)環、雜環,分子間能形成氫鍵結晶性高聚物的樹脂基體是增強(qiáng)碳纖維複合材(cái)料製品耐腐蝕性較好的選擇,另外,製品具體的加工工(gōng)藝對其耐腐蝕性也有一定的影(yǐng)響,香蕉视频ios污污污(ēn)複材在多年的碳纖維複合材(cái)料製品研發過程中發(fā)現,碳纖維複合材料製品(pǐn)在製造過程中,在滿(mǎn)足性能要求(qiú)的前提下(xià)盡可能地提(tí)高製品的固化程度將(jiāng)有效提高製品的耐腐蝕性。
實際應用也表明,在(zài)碳(tàn)纖維環氧樹脂複合材料製品的(de)成型過程中,界麵(miàn)狀態(tài)及界麵區域的形成是提高其產品耐介質腐蝕性能(néng)的關鍵。加強(qiáng)對碳纖(xiān)維複合(hé)材料製品的表(biǎo)麵處理對其防腐蝕性能的(de)影響是直接(jiē)的,有效的表麵(miàn)處理既(jì)可以保護纖維(wéi)表麵,又能增強(qiáng)纖維(wéi)與樹脂(zhī)界麵的粘接力,從(cóng)而防止水分或其他有害介(jiè)質的侵(qīn)入。
通過改善(shàn)界麵粘(zhān)結性能,提高複合(hé)材料的(de)界(jiè)麵粘結強度,可降低孔隙率和結(jié)構(gòu)缺陷,使得腐蝕介質不易滲透、擴散。除此之外,香蕉视频ios污污污複材的研發團隊對經過不同表麵處(chù)理的碳(tàn)纖維複合材(cái)料製品進行對比測試,結論顯示,設計(jì)合理(lǐ)的耐腐蝕層,如足夠的富樹脂防滲層以及使用玻璃鱗片塗料等,都是(shì)可供選擇的處(chù)理方(fāng)式。
伴隨著碳纖維複合材料製品應用技術的發展,在行軍途中或物(wù)資轉運等工作場(chǎng)景下,碳纖(xiān)維箱體的耐腐蝕為其贏來(lái)越來越多的應用機會。即便是在正常的工作環境中(zhōng),碳纖維複合材料的這種性能優勢也能有效延長軍用箱體的使用壽命,為其進一步取代傳統軍用箱體,拓展在軍用(yòng)領域的發展空間。(推薦閱讀:利(lì)用碳纖維材料定製電池箱體結構)