一种大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法技术

技术编号:24077445 阅读:50 留言:0更新日期:2020-05-09 03:11
本发明专利技术公开了一种大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法,该纤维高耐磨性通过减少表面沟槽、提高断裂伸长率和提高上浆剂集束性方法获得,使制得的12K碳纤维可承受于100N/束以上张力的缠绕成型工艺,使制得的耐磨性碳纤维复丝拉伸强度4900MPa以上,拉伸模量230GPa以上,断裂伸长率在2.1%以上。

A preparation method of wear-resistant carbon fiber for high tension winding

【技术实现步骤摘要】
一种大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法
本专利技术涉及一种大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法,具体涉及碳纤维制备领域。
技术介绍
当前随着复合材料应用的快速发展,碳纤维复合材料应用领域越来越广,在国防军工、一般工业等领域有着不可替代的作用。缠绕是复合材料中的重要成型方法之一,在承受高内压和高离心力等结构上大量使用。在缠绕过程中,纤维在较大张力下在导辊、缠绕头等位置经历苛刻的摩擦,对纤维的耐磨损性能要求较高。碳纤维是无机纤维,脆性大,在缠绕是磨损严重,力学性能下降明显,一是产生毛丝多,影响缠绕连续性,一是性能损失大,复合材料性能差。随着超高压力容器、超高速旋转等装备的发展,对碳纤维缠绕性能要求越来越高,普通纤维已经很难满足使用要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于公开一种大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法。实现本专利技术目的提供技术方案如下:一种大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法。该纤维高耐磨性通过减少表面沟槽、提高断裂伸长率和提高上浆剂集束性方法获得,使制得的12K碳纤维可承受于100N/束以上张力的缠绕成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法,其特征在于,该纤维高耐磨性通过减少表面沟槽、提高断裂伸长率和提高上浆剂集束性方法获得,使制得的12K碳纤维可承受于100N/束以上张力的缠绕成型工艺,使制得的耐磨性碳纤维复丝拉伸强度4900MPa以上,拉伸模量230GPa以上,断裂伸长率在2.1%以上。/n

【技术特征摘要】
1.一种大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法,其特征在于,该纤维高耐磨性通过减少表面沟槽、提高断裂伸长率和提高上浆剂集束性方法获得,使制得的12K碳纤维可承受于100N/束以上张力的缠绕成型工艺,使制得的耐磨性碳纤维复丝拉伸强度4900MPa以上,拉伸模量230GPa以上,断裂伸长率在2.1%以上。


2.根据权利要求1所述的大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法,其特征在于,具体如下:首先干喷湿纺碳纤维,制得原丝纤度1.0-1.2dtex,单丝强度≥8cN/dtex;
再进行预氧化和碳化处理后,制得拉伸强度≥4900MPa,拉伸模量≥230GPa,断裂伸长率≥2.1%,线密度800g/km的高强度12K碳纤维,束纱钩结强力#≥400N;毛丝量≤5mg;
其中为了提高碳纤维集束性,采用高集束性上浆剂;上浆剂相对于碳纤维的质量比为1.0-1.5%。


3.根据权利要求2所述的大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法,其特征在于,干喷湿纺碳纤维表面光滑,截面为圆形。


4.根据权利要求2所述的大张力缠绕用耐磨损碳纤维的制备方法,其特征在于,上浆剂为环氧性上浆剂,环氧树脂具有优异的机械性能,在碳纤维表面易于形成机械性能良好,分布...

【专利技术属性】
技术研发人员:张国良刘芳陈秋飞郭鹏宗王芬裴怀周
申请(专利权)人:中复神鹰碳纤维有限责任公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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