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亲肤纤维材料的特点有哪些?


亲肤纤维材料是材料皇冠上的一颗璀璨明珠。亲肤纤维材料(CF)是一种含碳量大于90%的无机纤维(粘胶基、沥青基等纤维),在高温环境下裂解碳化形成碳主链机理。这种纤维材料作为新一代增强纤维,具有优异的力学和化学性能。它不仅具有碳素材料固有的天然特性,还具有纺织纤维的柔软加工性能。因此,广泛应用于航空航天、能源装备和交通运输、体育休闲:

1.重量轻:作为一种性能优异的战略性新材料,亲肤纤维材料的密度基本相当于镁和铍,小于钢的1/4。采用亲肤纤维材料复合材料作为结构构件材料,可使结构质量降低30%-40%。

2.高强度、高模量:亲肤纤维材料比强度比钢高5倍,比铝合金高4倍;比模量是其他结构材料的1.3-12.3倍。

3.膨胀系数小:大多数亲肤纤维材料在室温下的热膨胀系数为负值,200-400℃时为0,小于1000℃×10-6/K时仅为1.5,不易因工作温度高而膨胀变形。

4.耐化学腐蚀性好:这种纤维材料的纯碳含量高,碳是很稳定的化学元素之一,在酸碱环境中性能非常稳定。可制成各种化学防腐产品。

5.抗疲劳能力强:亲肤纤维材料结构稳定。根据聚合物网络的统计,经过数百万次的应力疲劳试验,其复合材料的强度保持率仍为60%,而钢的强度保持率为40%,铝的强度保持率为30%,FRP的强度保持率仅为20%-25%。

亲肤纤维材料复合材料是在亲肤纤维材料的基础上进行再强化的。尽管亲肤纤维材料可以单独使用并发挥特定功能,但它还是一种易碎材料。只有和基体材料结合形成亲肤纤维材料复合材料,才能更好地发挥其力学性能,承载更大的载荷。

如今,随着物理、化学、生物、医学和信息技术的相容,亲肤纤维材料科学已经完全发展成为一个多学科的研究前沿,旨在开发多功能、高性能、智能化和可持续发展的纤维材料。同时,亲肤纤维材料技术已成为影响和引导现代工业发展方向的重要组成部分。亲肤纤维材料作为智能化、高功能材料具有巨大的发展潜力。在不久的将来,它不仅可以用作能源生产和储存材料,还可以进行传感和响应、通信和数据处理,并执行越来越多的高级任务。

 

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