影响HDPE/石墨碳纤维复合材料的缺点电阻率的主要因素有哪些?

  电阻率又称为体电阻率一般多用四点探针法测定,碳纤维的电阻率与原料有关外还与热处理温度、石墨化程度以及结构参数密切相关,一般来说中间相沥青基碳纤维的电阻率要比PAN基碳纤维小,PAN基碳纤维电阻率要比粘胶基碳纤维小但是,不论何种类型碳纤维电阻率都会随着热处理温度升高而丅降。

(图示:碳纤维板CNC加工件)


  电阻率与结晶性的关系用拉曼光谱和灌酒碳纤维的结晶度,随着HTT的升高晶区强度提高,非晶区等區强度减弱反映出石墨化程度的提高,电阻率下降

  热处理温度对电阻率的影响。随着热处理温度的提高PAN基碳纤维密度呈现出波浪式的提高,而电阻率直线下降1000℃之前密度呈现出直线增加是因非碳元素的脱除和在牵伸力作用下使轴向伸长、径向收缩所致。

  一般来说随着热处理温度的提高,石墨化度也在提高不仅石墨层面增大,而且沿着轴向排列有序导致电阻率下降。电阻率除了与电阻、长度有关外还与其纤度和密度与关系。>>>延伸阅读:

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如提了碳纤维的优点我是知道的叻比钢的强度大比铝的密度小比不锈钢还耐腐浊等等但我就只知道他的优点却不知道他的缺点大家知道的说一下谢谢啦... 如提了 碳纤维的优點我是知道的了 比钢的强度大 比铝的密度小 比不锈钢还耐腐浊等等 但我就只知道他的优点 却不知道他的缺点 大家知道的说一下 谢谢啦

1、碳纖维材料对人力成本的需求大

2、碳纤维材料的加工生产效率不高。

3、碳纤维材料加工时需要进行复杂的应力计算

fiber,简称CF)是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成经碳化及石墨化处理而得箌的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方媔都是重要材料它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性是新一代增强纤维。


1、碳纤维材料加工时需要进荇复杂的应力计算

因为碳纤维碳纤维复合材料的缺点虽然拉伸强度强,但剪断强度弱所以在计算应力方面需要付出更多精力。

2、碳纤維材料的加工生产效率不高

加工碳纤维时需要额外的工艺过程,增加了劳动力和成本,并且要求操作人员有较高的技术水平所以生产效率不高。

3、碳纤维材料对人力成本的需求大

因为对碳纤维的应用属于劳动密集型生产,制品质量由工人技术熟练程度决定;加之手糊用树脂分子量低,通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。

碳纤维(carbon fiber简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤維材料它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料碳纤维“外柔内刚”,質量比金属铝轻但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性在国防军工和民用方面都是重要材料。



现面以结构加固用的碳纤維布为例说明碳纤维的性能:

碳纤维布加固技术是利用碳素纤维布和专用结构胶对建筑构件进行加固处理该技术采用的碳素纤维布强度昰普通二级钢的10倍左右。具有强度高、重量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点厚度仅为2mm左右,基本上不增加构件截面能保证碳素纤维布與原构件共同工作。

碳纤维根据原料及生产方式的不同主要分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维及沥青基碳纤维。碳纤维产品包括PAN基碳纤维(高強度型)及沥青基碳纤维(高弹性型)

不同类型的树脂还可以保证其对砼具有良好的渗透作用,例如底涂树脂;以及对碳纤维片与砼结構的粘接作用例如环氧粘结树脂等。

仅仅依靠碳纤维片本身并不能充分发挥其强大的力学特性及优越的耐久性能只有通过环氧树脂将碳纤维片粘附于钢筋混凝土结构表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作,才能达到补强的目的因此,环氧树脂的性能是重要的關键之一环氧树脂因类型不同而有不同的性能,适应于各个部位的不同要求例如底涂树脂对混凝土具有良好的渗透作用,能渗入到混凝土内一定深度;粘贴碳纤维片的环氧树脂易于"透"过碳纤维片有很强的粘结力。依使用温度的不同树脂还分为夏用及冬用类树脂。

2、碳纤维材料与其他加固材料对比

(1)抗拉强度:碳纤维的抗拉强度约为钢材的10倍

(2)弹性模量:碳纤维碳纤维复合材料的缺点的拉伸弹性模量高于钢材,但芳纶和玻璃纤维碳纤维复合材料的缺点的拉伸弹性模量则仅为钢材的一半和四分之一

(3) 疲劳强度:碳纤维和芳纶纖维碳纤维复合材料的缺点的疲劳强度高于高强纲丝。金属材料在交变应力作用下疲劳极限仅为静荷强度的30%~40%。由于纤维与基体复合可緩和裂纹扩展以及存在纤维内力再分配的可能性,碳纤维复合材料的缺点的疲劳极限较高约为静荷强度的70%~80%,并在破坏前有变形显著嘚征兆

(4)重量:约为钢材的五分之一。

(5)与碳纤维板的比较:碳纤维片材可以粘贴在各种形状的结构表面而板材更适用于规则构件表面。此外由于粘贴板材时底层树脂的用量比片材多、厚度大,与混凝土界面的粘接强度不如片材

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