Детали
УГЛЕРОДНЫЕ НИТИ
Удлинённые углеродные волокна (также называемые нарезанным углеродным волокном) представляют собой короткие, разрозненные сегменты углеродного волокна длиной от 3 до 50 мм. Они изготавливаются путем нарезки непрерывных углеродных прядей (пучков волокон) на точные отрезки и могут быть сухими или обработанными поверхностно для работы с различными смоляными системами.
В отличие от непрерывных волокон, нарезанные углеродные волокна обеспечивают изотропное армирование, что повышает прочность, жесткость и проводимость во всех направлениях. Нарезанные углеродные волокна широко применяются для усиления термопластов, термореактивных смол, бетона, клеев и композитов, а также для уменьшения веса и улучшения функциональности материалов.
Каковы ключевые характеристики нарезанных волокон углеродного волокна?
• Высокое соотношение прочности к весу: Сохраняет 70–90% прочности непрерывных углеродных волокон.
• Изотропное армирование: Равномерно распределяет прочность во всех направлениях.
• Хорошее распределение в матричных материалах
• Лёгкий и низкой плотности: Плотность 1,75–1,85 г/см³ (легче стекловолокна).
• Теплопроводность и электрическая проводимость: Улучшает свойства материалов при добавлении в полимеры или покрытия.
• Химически инертен и устойчив к коррозии: Не подвержен коррозии, влаге и растворителям.
• Возможность настройки: Доступен в различных длинах, диаметрах и вариантах обработки поверхности.
• Доступна обработка поверхности (обработка под смолу) для совместимости с смолами
Сколько типов углеродных шин существует?
По типу волокна:
- Нарезанное углеродное волокно на основе ПАН: высокая прочность на растяжение (3 000–7 000 МПа) для конструкционных применений.
- Нарезанное углеродное волокно на основе пека: более высокая теплопроводность (500–1 000 Вт/м·К) для теплового управления. Исключительно высокий модуль упругости; используется в термозащите и экранировании от электромагнитных помех.
По обработке поверхности:
- Нарезанное углеродное волокно с размерным покрытием: покрыто эпоксидной, полиэфирной или термопластически совместимой смазкой для конкретной совместимости с смолой (эпоксидная, ПА, ПП и т.д.).
- Нарезанное углеродное волокно без покрытия (сухое): необработанное волокно для индивидуальных поверхностных обработок. Наилучший выбор для материалов с трением, бетона и высокотемпературных композитов.
Каковы преимущества использования нарезанных углеродных волокон?
• Теплостойкость: Сохраняет целостность при высоких температурах обработки
• Равномерное распределение: Обеспечивает стабильное смешивание с компаундами
• Экономичность: Дешевле, чем ткани из непрерывных углеродных волокон
• Простота обработки: Совместимо с литьём под давлением, экструзией и 3D-печатью
• Универсальность: Улучшает механические, термические и электрические свойства материнских материалов
• Снижение веса: Заменяет металлические или стеклянные волокна в лёгких композитах
• Гибкость проектирования: Равномерное распределение в полимерах, покрытиях и бетоне
Параметры продукта:
Собственность | Типичное значение / диапазон |
Длина волокна | 3 мм, 6 мм, 9 мм, 10 мм, 12 мм (настраиваемые) |
Диаметр волокна | 5 – 10 мкм (стандарт: 7 мкм) |
Прочность на растяжение | 3.5 – 4.8 GPa |
Модуль упругости при растяжении | 230 – 290 GPa |
Плотность | 1.76 – 1.85 g/cm³ |
Электропроводность | 10⁴ – 10⁵ S/m |
Теплопроводность | ~10–100 Вт/м•К (зависит от типа) |
Соотношение сторон | 300 – 1200 (длина/диаметр) |
Доступные размеры | Эпоксидная смола, полиэстер, нейлон, ПП, ПЭИ, ПФ, термопласты |
Примечание: Точные значения зависят от типа волокна, длины, обработки и основной пряжи.
В каких приложениях используются нарезанные углеродные нити:
• Термопластичные и термореактивные композиты
Армирование для полипропилена (PP), полиамида (PA), PEEK, PEI, эпоксидных смол и т.д.
Используется в литье под давлением, экструзии и составах компаундов
• Строительство и гражданское строительство
Добавляется в цемент, бетон, раствор и комплекты для трещиностойкости и прочности
• Автомобильная промышленность
Используется в легких композитных автомобильных деталях, кронштейнах, корпусах и компонентах под капотом
• Электроника и EMI-экранирование
Электропроводящие пластики, антистатические корпуса и материалы для теплового управления
• Компоненты трения и износа
Тормозные колодки, сцепления, углеродные композиты, прокладки
• Печать и аддитивное производство
Смешивается с смолами или филаментами для создания высокоэффективных армированных печатных материалов
Как хранить и обращаться с нарезанными углеродными волокнами?
• Условия хранения: хранить в прохладном, сухом месте (15–25°C) при влажности <60%.
• Упаковка: хранить в герметичных влагонепроницаемых пакетах, чтобы предотвратить деградацию проклеивания.
• Обращение: использовать перчатки и маски, чтобы избежать раздражения кожи и вдыхания.
• Срок годности: 12–24 месяца (проклее
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: В чем разница между измельченными углеродными волокнами и молотыми углеродными волокнами?
Ответ: Измельченные волокна длиннее (обычно 3-50 мм), сохраняют свою исходную структуру и обеспечивают большую эффективность армирования. Молотые волокна короче (0,1-1 мм), имеют более случайную ориентацию и обычно используются как наполнитель.
Вопрос 2: Можно ли использовать измельченные углеродные волокна с термопластами?
Ответ: Да. Измельченные углеродные волокна с обработкой поверхности доступны для полиамида (PA), полипропилена (PP), PBT, ПК, PEI, PEEK и др., что обеспечивает эффективное компаундирование и формование.
Вопрос 3: Как измельченные углеродные волокна влияют на вязкость смолы?
Ответ: Вязкость может увеличиваться в зависимости от процента загрузки и длины волокон. Используйте диспергирующие агенты или предварительно скомпонованные мастербатчи для улучшения текучести.
Вопрос 4: Можно ли использовать измельченные углеродные волокна в бетоне?
Ответ: Да. Они применяются для повышения прочности на разрыв, ударной вязкости и контроля трещинообразования в бетоне, растворах и цементных материалах.
Вопрос 5: Являются ли углеродные измельченные нити проводящими?
Ответ: Да. Они электрически проводящие и обычно применяются для защиты от электромагнитных помех (EMI), антистатических материалов и термопластов с теплопроводностью.
Вопрос 6: Можно ли индивидуально настроить углеродные измельченные нити?
Ответ: Да. Можно производить нити с индивидуальной длиной, диаметром, обработкой поверхности и даже гибридные измельченные волокна (углерод + арамид или стекло) для конкретных приложений.
Вопрос 7: Можно ли смешивать углеродные измельченные нити с другими волокнами (например, стекловолокном или арамидом)?
Ответ: Да, гибридизация со стекловолокном/арамидом улучшает ударную вязкость и снижает стоимость.
Вопрос 8: Как обеспечить равномерное распределение в полимерах при использовании углеродных измельченных нитей?
Ответ: Используйте высокосдвиговое смешивание или экструзию с двумя винтами, чтобы избежать комкования.
Вопрос 9: Влияют ли углеродные измельченные волокна на износ формы при обработке?
Ответ: Да, абразивные волокна могут изнашивать формы; используйте закалённую сталь или покрытия для увеличения срока службы.
Вопрос 10: Как выбрать между нитями из PAN и на основе смолы (pitch)?
Ответ: PAN для прочности/жесткости; pitch для теплопроводности и электропроводности.
