高性能的碳纖維

高性能的碳纖維

碳纖維復合材料（CFRP）輕便而堅固，可謂優(yōu)點多多，例如重量輕、強度高以及出色的抗疲勞性和耐腐蝕性。

CFRP重量約是鋼材的1/4，但強度卻高十倍，因此廣泛用于航空航天、汽車、機械制造行業(yè)。

這就不難想象為什么很多汽車制造企業(yè)都在研究使用碳纖維來代替鋼材，從而提高產(chǎn)品性能。

碳纖維在閥門領域一樣有應用，比如奈東閥門正在使用的用于高溫工況的碳纖維增強型密封圈。

從構成來講，CFRP一般由碳纖維和環(huán)氧樹脂組成，它們在這種復合材料中分別扮演著類似于鋼筋和水泥在混凝土結構中的角色。

為了獲得優(yōu)異的機械剛性，CFRP中碳纖維和環(huán)氧樹脂的結合首先必須牢固。此外，由于CFRP廣泛用于生產(chǎn)制造我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫漠a(chǎn)品，像是建筑材料啦，所以還必須具有阻燃性。

由于CFRP對熱的敏感性，過去會通過添加鹵素阻燃劑而提高阻燃性。但是，鹵素阻燃劑在燃燒與加熱過程中會釋放有毒物質，目前各地范圍內(nèi)禁止在CFRP中使用鹵素。

近，（KIST）通過使用從植物中提取的單寧酸提高CFRP的機械剛性和阻燃性，并提出了一種環(huán)保回收的方法。

單寧酸與碳纖維牢固結合，燃燒時變成木炭，焦黑的單寧酸可作為阻擋外部氧氣流入的屏障從而實現(xiàn)阻燃。

與傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂不同，由單寧酸制成的環(huán)氧樹脂本身具有阻燃性，而不需要額外添加其他成分。這也意味著燃燒CFRP進行回收時將不會產(chǎn)生有毒物質。

另外，由于常規(guī)CFRP在燃燒時會降低環(huán)氧樹脂的性能，從而無法*回收，因此研究小組提出了一種新的回收方法。

通過以超臨界流體狀態(tài)（溫度和壓力超過設定水平）將CFRP溶解在水中，可以回收超過99%的CFRP，而不會降低碳纖維性能。

環(huán)氧樹脂在溶解時會產(chǎn)生一種稱為“碳點”的物質，可用作電子材料。

傳統(tǒng)回收方法會燃燒環(huán)氧樹脂，僅留下不完整的碳纖維進行回收，而這種新的回收方法可以回收復合材料的所有成分。與傳統(tǒng)的碳纖維增強塑料相比，這種添加單寧酸的材料阻燃性、機械剛度和可回收性有了顯著改善。研究人員將進一步研究CFRP的結構，以進一步提高性能，擴展其應用。

奈東閥門也會實時關注碳纖維新科研進展，在促進綠色制造發(fā)展同時，也為我們的客戶創(chuàng)造更多的附加值！