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碳纖增強(qiáng)尼龍的性能有哪些特點(diǎn)？
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發(fā)表時(shí)間：2022-12-30 14:40:15
碳纖的性能有哪些特點(diǎn)？
玻纖增強(qiáng)尼龍注塑注意事項(xiàng)：
玻纖增強(qiáng)尼龍注塑注意事項(xiàng)：
1、根據(jù)碳纖長度、表面處理方式及用量的不同，還可以制備綜合性能優(yōu)異、導(dǎo)電性能各異的導(dǎo)電材料，如抗靜電材料、電磁屏蔽材料、面狀發(fā)熱體材料、電極材料等。碳纖增強(qiáng)尼龍材料近年來發(fā)展很快，因?yàn)槟猃埡吞祭w都是各自領(lǐng)域性能優(yōu)異的材料，其增強(qiáng)尼龍綜合體現(xiàn)了二者的優(yōu)越性，強(qiáng)度與剛性比未增強(qiáng)的尼龍高很多，高溫蠕變小，熱穩(wěn)定性顯著提高，尺寸精度好，耐磨，阻尼性優(yōu)良，與玻纖增強(qiáng)尼龍相比有更好的綜合性能。
2、碳纖不耐剪切，在螺桿組合設(shè)計(jì)上要保證剪切力適當(dāng)，使纖長度在要求的尺寸范圍內(nèi)。在熔融區(qū)要保證尼龍充分熔融，在捏合區(qū)要適當(dāng)減少捏合元件，以保證碳纖有一定的長度，才能產(chǎn)生較好的增強(qiáng)效果。在雙螺桿擠出中，在保證碳纖在尼龍基體中分散良好的前提下，應(yīng)盡可能保證碳纖有較大的長徑比，以最大限度地發(fā)揮碳纖的增強(qiáng)作用。
3、碳纖是綜合性能很全面的材料之一，其價(jià)格也較為昂貴。使用碳纖增強(qiáng)尼龍，在提高尼龍的多項(xiàng)性能的同時(shí)，也使得制成品的成本及加工難度相應(yīng)提高。因此在滿足使用條件及設(shè)計(jì)余量的情況下，碳纖有一經(jīng)濟(jì)加入量。
4、碳纖增強(qiáng)PA66和純PA66的剪切應(yīng)力隨剪切速率的提高而增大，在應(yīng)力相同的情況下，碳纖增強(qiáng)PA66的剪切速率大于純PA66的剪切速率。由于在碳纖增強(qiáng)PA66中， 碳纖相當(dāng)于固體粒子，在一定的剪切應(yīng)力下有流動(dòng)滯后作用，從而表現(xiàn)出剪切速率比純PA66的要大。純PA66的表觀黏度隨剪切速率增加而減小，表現(xiàn)為假塑性特征。碳纖與PA66分子間容易產(chǎn)生界面滑移，因而熔體黏度比純PA66低。但是，隨著剪切速率的增大， 一方面，固體粒子的流動(dòng)滯后作用變得明顯，另一方面，碳纖的粒子尺寸受應(yīng)力作用而變小，粒子數(shù)增加，從而使得表觀黏度增加，這對加工不利。所以在制備碳纖增強(qiáng)尼龍時(shí)要注意這一點(diǎn)。
碳纖增強(qiáng)尼龍具備了代替金屬的優(yōu)異性能，且質(zhì)輕高韌，易于加工，其應(yīng)用范圍幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。
1.汽車工業(yè)：碳纖增強(qiáng)尼龍?jiān)鰪?qiáng)尼龍廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)，這主要是因?yàn)樯鲜霾牧系哪陀托?、耐磨性和抗蠕變性極佳，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料時(shí)具有重量輕的優(yōu)勢。包括PA66 在內(nèi)的多種工程塑料被碳纖增強(qiáng)后正逐漸取代早先汽車用金屬壓鑄構(gòu)件，如燃料箱等。在美國、西歐和日本，尼龍幾乎用于汽車的所有部位，如發(fā)動(dòng)機(jī)部位、電氣部位和車體部位。碳纖增強(qiáng)尼龍?jiān)鰪?qiáng)尼龍具有較強(qiáng)的耐疲勞能力，這種特性使其應(yīng)用于汽車內(nèi)燃機(jī)同步驅(qū)動(dòng)齒輪的制造。德國重型柴油機(jī)就使用了這種材料制造齒輪、管接頭等零件。
2.國防工業(yè)：碳纖增強(qiáng)尼龍材料可代替金屬，主要用于國防與宇航領(lǐng)域。美國MX導(dǎo)彈使用40%碳纖增強(qiáng)PA66代替鋁合金制造導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)部件。英國亨廷公司開發(fā)的火箭筒的筒體大部分為碳纖增強(qiáng)尼龍制造，兩節(jié)型的發(fā)射筒用長纖卷繞法制造，箭彈彈尾也由上述材料制成。
3.航空航天：碳纖增強(qiáng)尼龍比傳統(tǒng)的鋁材輕19%，這對提高速度、節(jié)省燃料極其有利。美國LNP公司使用碳纖增強(qiáng)PA612制造波音757飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上的一些部件。他們用碳纖加入量40%的PA612注射成型尺寸為20.32cm× 30.48cm、厚度為0.0381cm的發(fā)動(dòng)機(jī)氣窗部件，有效使用期達(dá)20年以上，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和長效性。
碳纖增強(qiáng)尼龍的性能解析：
碳纖增強(qiáng)尼龍具有質(zhì)輕、拉伸強(qiáng)度高、耐磨損、耐腐蝕、抗蠕變、導(dǎo)電、傳熱等特點(diǎn)，與玻璃纖相比，模量高3~5倍，因而是一種獲得高剛性和高強(qiáng)度尼龍材料的優(yōu)良增強(qiáng)材料。碳纖增強(qiáng)尼龍可分為長（連續(xù)）纖增強(qiáng)和短纖增強(qiáng)兩大類。纖長度可從300~400m到幾個(gè)毫米不等。
根據(jù)碳纖長度、表面處理方式及用量的不同，還可以制備綜合性能優(yōu)異、導(dǎo)電性能各異的導(dǎo)電材料，如抗靜電材料、電磁屏蔽材料、面狀發(fā)熱體材料、電極材料等。碳纖增強(qiáng)尼龍材料近年來發(fā)展很快，因?yàn)槟猃埡吞祭w都是各自領(lǐng)域性能優(yōu)異的材料，其增強(qiáng)尼龍綜合體現(xiàn)了二者的優(yōu)越性，強(qiáng)度與剛性比未增強(qiáng)尼龍高很多，高溫蠕變小，熱穩(wěn)定性顯著提高，尺寸精度好，耐磨，阻尼性優(yōu)良，與玻纖增強(qiáng)尼龍相比有更好的綜合性能。
碳纖增強(qiáng)尼龍性能結(jié)論：
1、碳纖增強(qiáng)尼龍的彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量、沖擊強(qiáng)度和平面剪切強(qiáng)度隨碳纖含量的增加而提高。
2、碳纖增強(qiáng)尼龍的摩擦系數(shù)和磨損量隨著載荷的增加而降低。
3、碳纖增強(qiáng)尼龍的磨損機(jī)制主要是磨粒磨損和粘著磨損。
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