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用碳纖維來制作的產品部件目前已經有了很多,大部分部件并非標準的板材和管材制品,處于應用場景需求會有這種弧度和造型的要求,碳纖維復合材料擁有很好的可塑性,樹脂在模具流動能夠實現多種復雜的造型,這類異形件在目前定制領域需求量巨大。碳纖維氈對于造型復雜的異形件制品,想要用碳纖維來實現的話需要前期設計好三維圖紙,根據圖紙來制作專門加工的模具,模具制作出來之后才能進行碳纖維預浸料鋪設,固化成型等一系列的流程,最終生產出來成品的碳纖維異形件。定做碳纖維氈對于高精度異形件前期需要進行較多的測算、實驗,整理出最優的設計方案和加工方式出來才能制作出復合要求的碳纖維異形件制品,期間的設計、原材料選擇、模具品質、施工質量把控等任何一個環節都需要嚴謹實施,任何環節的疏忽都會影響產品的最終品質。
石墨氈因選用原氈的不同分為瀝青基石墨氈、聚丙烯腈基(PAN基)石墨氈和黏膠基石墨氈三種,主要用途是作為單晶硅冶煉爐的保溫、隔熱材料。在化學工業中可作為高純度腐蝕性化學試劑的過濾材料。工藝將聚丙烯腈基炭氈或黏膠基炭氈裁成所需尺寸,卷成筒狀裝入石墨材料做的容器內,將石墨容器置于高溫爐內(高溫爐為石墨管爐、中頻、高頻感應爐或其他加熱形式的高溫爐),用抽真空或通高純惰性氣體保護,以100~300℃/h的升溫速率加熱到2200~2500℃,再自然冷卻至100℃即得。
真空淬火(回火、退火)就是通過把材料或零件在真空狀態下按工藝規程加熱、冷卻來達到預期性能的一種處理方法。真空釬焊即在真空狀態下,把一組焊接件加熱到填充金屬熔點溫度以上,但低于基體金屬熔點溫度,借助于填充金屬對基體金屬的濕潤和流動形成焊縫的一種焊接工藝。(釬焊溫度因材料不同而異)真空燒結即在真空狀態下,把金屬粉末制品加熱,使相鄰金屬粉末晶粒通過粘著和擴散作用而燒結成零件的一種方法。真空加磁主要適用于金屬材料加磁處理。
真空爐保溫的加熱元件有金屬和非金屬之分,分別敘述如下。金屬加熱元件 通常分為兩種:一種為貴重金屬,如鉬、鉑、鎢、鉭等;另一類為一般金屬,如鎳鉻耐熱合金、鐵鉻鋁合金、鉬鎢合金等。非金屬加熱元件 有石墨和化合物兩種。化合物有碳化硅、硅化鉬、二氧化鉬等。其中碳化硅在高溫下易黏結分解,而二氧化鉬在1300℃時會軟化。只有石墨具有加工性能好、耐高溫、耐急冷急熱性好、塑性好、輻射面積大、抗熱沖擊性能好等特點,適于制作加熱元件。
隨著碳纖維復合材料應用領域的不斷擴大,其廢棄物的回收問題也引發了一定的關注。在污染和資源浪費日益嚴重的情況下,應該從復合材料應用的最初階段就開始重視材料的選擇以及回收利用成本,這有利于從整體上降低回收成本并減少環境中的廢棄物。國內率先推廣連續碳纖維增強熱塑性復合材料應用建議:碳纖維增強復合材料零部件的應用方應從復合材料的樹脂基體考慮,在使用性能得到保證的前提下,盡量采用熱塑性樹脂作為復合材料基體,這將利于碳纖維的回收和循環利用。