碳纖維表面缺陷及原因

　　碳纖維缺陷千姿百態(tài)，種類繁多，缺陷大體可分為表面缺陷和內(nèi)部缺陷兩大類。同樣大小的缺陷，表面缺陷對(duì)其拉伸強(qiáng)度的影響要大于內(nèi)部缺陷。今天無錫威盛碳纖維的小編就給大家介紹一下碳纖維表面缺陷及原因。
 

（圖示：碳纖維布）

 

　　在顯微鏡下觀察，如果發(fā)現(xiàn)碳纖維表面存在圓斑形沉積物。這可能是在濕紡的成纖過程中產(chǎn)生的，即凝固浴中微小懸浮物沉積在初生纖維表面再經(jīng)預(yù)氧化和碳化而產(chǎn)生的。因此，循環(huán)的凝固液需經(jīng)過濾，濾掉懸浮物，以防污染初生纖維。此外，表面為圓形斑點(diǎn)沉積物，也很可能是沉積微小紡絲液滴所致。

 

　　有些還存在內(nèi)部裂紋或明顯的皮芯結(jié)構(gòu)。這種內(nèi)部裂紋的產(chǎn)生很可能是因沒有充分預(yù)氧化、未形成梯形結(jié)構(gòu)的芯部在碳化過程熱降解的結(jié)果。換言之，致密表皮是梯形結(jié)構(gòu)熱解和縮合的結(jié)果，芯部是由線型分子鏈熱降解的樹脂碳組成。熱降解分解多，殘留少，導(dǎo)致形成松散結(jié)構(gòu)和裂紋。

 

　　碳纖維內(nèi)部還可能存在的大孔洞。無疑，這些大孔洞的存在減少了承載負(fù)荷的有效截面積，使其拉伸強(qiáng)度下降。假如孔洞使有效截面積降低了23.6%，那么拉伸強(qiáng)度達(dá)不到T300級(jí)碳纖維水平。這些內(nèi)部大孔洞的產(chǎn)生可能有兩個(gè)原因，一是PAN原絲本身有中心大孔洞，二是預(yù)氧化過程中存在嚴(yán)重的皮芯結(jié)構(gòu)，在碳化過程中未形成梯形結(jié)構(gòu)的芯部急劇揮發(fā)的結(jié)構(gòu)。

 

　　在碳化過程中，纖維由柔性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈�，劃起的碎片也不可能保留下來。因此，表面劃傷很可能在預(yù)氧化過程中產(chǎn)生，再經(jīng)直線運(yùn)行的碳化，劃起碎片保留在原位的概率最大。劃傷的原因，無疑是在輸送輥筒表面光潔度差所致，所以，輥筒需經(jīng)噴涂陶瓷處理。研磨和拋光，除去毛刺、銳角。>>>碳纖維材料的表面處理方法及優(yōu)點(diǎn)