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碳纖增強尼龍的性能有哪些特點？
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發(fā)表時間：2022-12-30 14:40:15
碳纖的性能有哪些特點？
玻纖增強尼龍注塑注意事項：
玻纖增強尼龍注塑注意事項：
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。碳纖增強尼龍材料近年來發(fā)展很快，因為尼龍和碳纖都是各自領(lǐng)域性能優(yōu)異的材料，其增強尼龍綜合體現(xiàn)了二者的優(yōu)越性，強度與剛性比未增強的尼龍高很多，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)揮碳纖的增強作用。
3、碳纖是綜合性能很全面的材料之一，其價格也較為昂貴。使用碳纖增強尼龍，在提高尼龍的多項性能的同時，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)計余量的情況下，碳纖有一經(jīng)濟加入量。
4、碳纖增強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PA66的剪切速率大于純PA66的剪切速率。由于在碳纖增強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尼龍時要注意這一點。
碳纖增強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)濟的各個領(lǐng)域。
1.汽車工業(yè)：碳纖增強尼龍增強尼龍廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)，這主要是因為上述材料的耐油性、耐磨性和抗蠕變性極佳，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料時具有重量輕的優(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)動機部位、電氣部位和車體部位。碳纖增強尼龍增強尼龍具有較強的耐疲勞能力，這種特性使其應(yīng)用于汽車內(nèi)燃機同步驅(qū)動齒輪的制造。德國重型柴油機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PA66代替鋁合金制造導(dǎo)彈發(fā)動機部件。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PA612制造波音757飛機發(fā)動機上的一些部件。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)動機氣窗部件，有效使用期達20年以上，具有良好的經(jīng)濟性和長效性。
碳纖增強尼龍的性能解析：
碳纖增強尼龍具有質(zhì)輕、拉伸強度高、耐磨損、耐腐蝕、抗蠕變、導(dǎo)電、傳熱等特點，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度尼龍材料的優(yōu)良增強材料。碳纖增強尼龍可分為長（連續(xù)）纖增強和短纖增強兩大類。纖長度可從300~400m到幾個毫米不等。
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。碳纖增強尼龍材料近年來發(fā)展很快，因為尼龍和碳纖都是各自領(lǐng)域性能優(yōu)異的材料，其增強尼龍綜合體現(xiàn)了二者的優(yōu)越性，強度與剛性比未增強尼龍高很多，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，與玻纖增強尼龍相比有更好的綜合性能。
碳纖增強尼龍性能結(jié)論：
1、碳纖增強尼龍的彎曲強度、彎曲彈性模量、沖擊強度和平面剪切強度隨碳纖含量的增加而提高。
2、碳纖增強尼龍的摩擦系數(shù)和磨損量隨著載荷的增加而降低。
3、碳纖增強尼龍的磨損機制主要是磨粒磨損和粘著磨損。
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