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碳纤维辊耐高温性如何?200℃可正常工作吗?

2022-10-23 11:07| 发布者: fancp| 查看: 80| 评论: 0

摘要: 工业制造是目前我们国家的核心组成部分,包含了钢铁等重工业,也有纺织等轻工业,现在新能源兴起,背后同样有对应的工业产业在不断发展。碳纤维材料在新能源产业中具有非常不多的应用价值,而碳纤维辊轴就是比较好的 ...
工业制造是目前我们国家的核心组成部分,包含了钢铁等重工业,也有纺织等轻工业,现在新能源兴起,背后同样有对应的工业产业在不断发展。碳纤维材料在新能源产业中具有非常不多的应用价值,而碳纤维辊轴就是比较好的应用实例。工业制造过程可能伴随高温,那碳纤维辊耐高温性如何呢?
 
碳纤维辊耐高温性如何?200℃可正常工作吗?
 
    碳纤维辊耐高温能力如何?
 
    目前使用的碳纤维辊多为热固性碳纤维辊,就是由碳纤维丝束和热固性树脂组成的碳纤维辊。碳纤维丝就是纤维材料经过上千摄氏度的高温氧化而来的,耐高温能力非常出色,但是热固性树脂却无法承受较高的温度。
 
    目前常用的热固性树脂有环氧树脂、双马来酰胺树脂、酚醛树脂等,这些树脂的熔点都不超过150℃。热固性树脂作为基体材料,是维持碳纤维辊外形的根本,在高温状态下,热固性树脂会出现熔化的情况,对碳纤维辊来说是破坏稳定结构的致命因素,是终结碳纤维辊性能的杀手。
 
碳纤维辊耐高温性如何?200℃可正常工作吗?
 
    200℃下碳纤维辊可以正常工作吗?
 
    上面也提到了热固性碳纤维辊在150℃的高温下就已经无法维持形态,失去性能了,200℃自然更不能正常工作了。那有什么方式可以提高耐高温的上限呢?
 
    其实提高碳纤维辊耐高温能力是有法可循的,目前改善耐高温能力的方式有两种,一个是从自身材料出发,根本上提高耐高温上限,一个是从外在弥补出发,增加耐高温的状态。
 
    从自身材料出发,应该选择耐高温能力更好的热塑性树脂,生产出热塑性碳纤维辊。目前被寄予厚望的热塑性树脂有聚醚醚酮树脂、聚苯硫醚树脂、热塑性聚酰亚胺树脂和聚酰胺树脂,它们的耐高温能力较热固性树脂有明显的提升,可以超过200℃,因此制成的热塑性碳纤维辊可以在200℃的环境下正常工作。
 
    不过存在一个问题,那就是热塑性树脂怎么能够碳纤维丝更好的浸润融合。热塑性树脂在高温熔融状态下具有很强的粘性,想要充分浸润难度很大,想要制成性能分布均匀的热塑性碳纤维辊需要迈过一系列的难关。
 
    从外在弥补出发,就是给热固性碳纤维辊涂上一层耐高温涂层,这个方式其实已经有应用的实例了,参考今年的北京冬奥会碳纤维火炬。氢能燃烧的温度可以达到700℃,“飞扬”火炬的碳纤维身体可以抵抗这种高温,很可能是使用了耐高温能力极强的涂层。
 
    工业中常用到碳纤维辊的可能纺织、印刷、造纸和新能源产业,这些产业不需要进行高温生产,因此普通的热固性碳纤维辊已经可以满足需求。如果热塑性碳纤维技术突破,那未来碳纤维辊的应用产业可能还会多处一些。

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