傳統的金屬材(cái)料製品,最主要考(kǎo)慮的(de)是(shì)其使用壽命。眾所周知,金屬材料電化學活性高,容易被腐蝕,碳纖(xiān)維材料作為現如今先進的複合材(cái)料之一,其(qí)優良特性除了重量輕、強度高之(zhī)外,耐腐蝕性能相比與其他傳統材料優勢也是否明(míng)顯(xiǎn)。
(圖示(shì):碳纖維箱體)
碳纖維複合材料箱體被廣泛應用於軍用包裝、運輸,在民(mín)用的(de)包裝運輸上也有著廣泛的(de)使用,在軍用方麵,由於軍用物資的(de)特殊性,運送(sòng)和(hé)保護箱體的耐腐蝕(shí)性(xìng)顯得尤為重(chóng)要。
碳纖維複合材料(liào)箱體不僅質量輕強度高(gāo),其突出的抗腐蝕性能可以經受住風吹雨淋和酸堿鹽等(děng)腐蝕,使用時間(jiān)比木質箱體和金屬材質箱體(tǐ)要長。那(nà)麽,碳纖維複合材料箱體為什麽會具有這麽(me)強的耐腐蝕性(xìng)呢?其耐腐蝕性能是由哪些因素決定(dìng)的呢?
首先,碳(tàn)纖(xiān)維材料本(běn)身就(jiù)具有很強的耐腐蝕性。碳纖維是經過2000—3000℃高(gāo)溫石墨化處理形成的(de)類似石墨晶體的微晶結構,這種結構本身就具有很高的耐介質腐蝕性(xìng),在高(gāo)達50%的鹽酸、硫酸或者磷酸(suān)中亦能在彈性模量、強(qiáng)度和直徑等方麵基本保持無變化。
因此,作(zuò)為增強材(cái)料來說,碳纖維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腐(fǔ)蝕性能方麵還存在著很大的差(chà)異,因為和(hé)碳纖維結合使用的樹脂基體以及(jí)碳纖(xiān)維與樹脂之間的界麵等種種因素都會對碳纖維複合材料(liào)製品的耐腐蝕性(xìng)造成影響。
與碳纖維結合(hé)使用的不同基體樹脂在耐腐蝕性上有所區別,在不同環境中以及(jí)在不同環境下的工作時(shí)間也會造成碳纖維複合材料製品不同的耐腐蝕性表現。如較常見的碳纖維增強環氧樹脂基,其在不同環境下長期存放(fàng)後,仍能較好地保持(chí)彎曲強度,因為環氧樹脂的耐候(hòu)性(xìng)較好。
但是這種複合材料在亞濕熱氣(qì)候區及沿海地區的老化速度和程度比在溫帶、內陸和寒濕帶要來的更加明顯。因為,紫外線、氧氣和潮(cháo)濕的綜合性作用在環境對環(huán)氧樹脂複合材料的老化作用中,比單方麵(miàn)的作用(yòng)力更強。
老化的過程往(wǎng)往(wǎng)是從環氧樹脂複合材料的表麵開始,然後逐步向其內部進行擴展。如果在環氧樹脂碳纖維複合材料的表(biǎo)麵塗漆膜或是粘貼能吸收(shōu)紫外線的透(tòu)明薄膜,或者在基體中添加增加耐候性的助劑等等,都能有(yǒu)效提高碳纖維複合材料的耐腐蝕性(xìng)能。
在設計和使用碳纖維複合材料時,大分(fèn)子結構中含有體(tǐ)型結構、苯環、雜環,分子間能形成氫鍵結晶性高聚物的樹脂基體是增強碳纖維(wéi)複合材料製品耐腐(fǔ)蝕性較好的選擇,另外,製品具體(tǐ)的加工工藝對其耐腐蝕性也有一定的影響,熟女av网址複(fù)材在多年的碳(tàn)纖維複合材料製品研(yán)發過程中發(fā)現,碳纖(xiān)維複合材料製品在製造過程中,在滿足性能要求的前提下盡可(kě)能地提高製品的固化程度將有效提高製品的耐腐蝕性。
實際(jì)應用也表明(míng),在碳纖維環氧樹脂複合材料製品的成型過程(chéng)中,界麵狀態及界麵區域的形成是提高其產品耐介質腐蝕性能的關鍵。加強對碳纖維複合材料製品的表麵(miàn)處理對其防腐蝕(shí)性能的影響是(shì)直接的,有效的表麵處理既可以保護纖維表麵,又能增強纖維與樹脂界麵的粘接力,從而防止水分或(huò)其他有(yǒu)害介質的侵入。
通過改善界麵粘結(jié)性能,提高複合材料的界麵粘結強度,可降低孔隙率和結構(gòu)缺(quē)陷(xiàn),使得腐蝕介質(zhì)不易滲透、擴散。除此之外,熟女av网址複材的研發(fā)團隊對經(jīng)過不同表麵處理的碳纖(xiān)維複(fù)合(hé)材料製品進行對比測(cè)試,結論顯示,設計合理的耐腐蝕層,如足夠的富樹脂防滲層以及使用玻璃鱗片塗料(liào)等,都是可供選擇的處理方式。
伴隨著碳纖維(wéi)複(fù)合材料製品應用(yòng)技術的發展,在行軍途中或物資轉運等(děng)工(gōng)作場景下,碳纖維箱體的耐腐蝕為其贏來越來越多的應用機會(huì)。即便是在正常的(de)工作環(huán)境中,碳纖維複合材料的這種性(xìng)能優(yōu)勢也能有效延長軍用箱體的使用(yòng)壽命,為其進一(yī)步取代傳統(tǒng)軍用箱體,拓展在軍(jun1)用領域的發展空間。(推薦閱讀:利用碳纖維材料定製電池箱體結構)