鑫材泰克談短切碳纖維制品的獨特性能

　　短切碳纖維預制體是由短切碳纖維搭橋，通過基體碳在搭接點將相鄰的纖維粘結起來，經碳化組成的平面疊加結構。下面由鑫材泰克小編帶您詳細了解短切碳纖維制品的獨特性能

      短切碳纖維是一種新型的碳碳復合材料，除具有碳碳材料的諸多優點外，還具有一些獨特的性能。例如，低密度(0.10~0.40 g/cm3 )、低熱導率(<0.21 W/(m.K))、低熱膨脹系數(<0.024)、抗熱沖擊性(0.2~0.6 MPa)和高孔隙率(>50%)。這些獨特的優點使其在高溫隔熱領域具有廣泛的應用，目前主要應用于國外航天器的熱防護材料和高溫爐用隔熱材料。

　　短切碳纖維制備工藝

　　短切碳纖維制備短切碳纖維預制體的工藝，主要目的是利用短切碳纖維纖細的形態，使其能夠相互搭接，架構成三維網絡結構，具有各向異性以及一定的剛性的成型方法。短切碳纖維預制體最初的使用目的是作為美國航天器熱防護系統的保溫隔熱材料而進行研制的。對于短切碳纖維預制體來說其原料簡單，主要是短切碳纖維和粘結劑，其成型工藝是關鍵。目前其制備工藝有:溶液浸漬法、真空成型法、重力沉降成型法，加壓排液成型法等?？紤]到經濟和方便，以及工藝和設備相對簡單，制備短切碳纖維預制體的主要方法是加壓排液法和真空成型工藝，其中真空成型法特別適合制備極高孔隙率的短切碳纖維預制體。

　　短切碳纖維性能

　　短切碳纖維預制體由于其具有低密度、低熱導率、低熱膨脹系數、高孔隙率等優點，使其在航天和高溫隔熱領域有著廣闊的應用前景。由于短切碳纖維預制體是低密度碳碳復合材料，其具有碳碳復合材料的一系列優點，也繼承了碳碳復合材料的缺點。碳碳復合材料是由碳基體和增強碳纖維組成的，其組分為不同形態的碳，而碳在高溫條件下很容易被氧化。碳碳復合材料在400℃以上就會迅速被氧化，各種性能出現明顯下降，碳碳復合材料的易氧化性能限制了其在航空航天領域、軍事領域的進一步應用。

　　對于短切碳纖維預制體來說其原料簡單，主要是短切碳纖維和粘結劑，其中成型工藝是關鍵。目前短切碳纖維預制體的制備方法主要有真空成型和壓濾成型法。其中短切碳纖維預制體真空成型很早便被國外的學者進行了研究并實現工業化。國內目前進行的短切碳纖維預制體成型方法為壓濾成型法，該方法雖具有工業化前景，但目前尚未實現。對于真空成型制備短切碳纖維預制體，國內尚無太多研究。因此，有必要對真空成型短切碳纖維預制體進行系統研究，掌握相關知識，為填補我國航天材料在這一片的空白。

      鑫材泰克（天津）復合材料有限公司是從事先進復合材料制件研制及生產的企業，主要產品碳纖維及其它先進復合材料制品：DR床板、CT床板、探測器面板、其他復合材料產品，產品主要面向航空、航天、醫療、交通、體育等行業。