剖析日本东丽S H G型高强碳纤维典型特性(三)T1100G与T1100S

2023-11-17 15:45:08 字數 2041 閱讀 4423

日本东丽公司碳纤维主要是按照力学性能进行区分,按照拉伸强度和拉伸模量可以分为t系列和m系列:

t 系列高强度碳纤维:又可分为标准模量级和高强中模级;m系列包括高模m系列和高强高模mj系列。

在t系列高强度碳纤维中,产品的牌号则存在一定差别,有时候同级别碳纤维却有着不同的标号,比如t700s与t700g、t800h与t800s、t1100s与t1100g等。日本东丽t系列不同标号产品包括:

h系列:t400h、t800h、t830hs系列:t700s、t800s、t910s、t1100sg系列:t700g、t1000g、t1100g为了让大家对不同系列碳纤维有更加深入了解,特意利用专题文章对不同类型的纤维进行对比分析,前两期文章中分别介绍了《t700s与t700g》、《h系列与s系列》,本文对比分析了t1100g与t1100s两款产品的差异。

t1100g与t1100s的力学性能对比。

在本系列首期文章中介绍了东丽公司t700s型与t700g型碳纤维在力学性能上存在一定的差异,后者拉伸模量240gpa,略高于前者的230gpa。

对于t1100g和t1100s两款碳纤维而言,两者在力学性能则完全相同,拉伸强度7000mpa、拉伸模量324gpa、断裂伸长率2.0%,而其他主要指标包括体密度1.79g/(cm3)、纤维直径5μm等也完全相同。因此,估计两者在生产工艺上应相同,均采用了干喷湿纺工艺。

t1100g与t1100s的上浆工艺对比。

虽然在力学性能上t100g与t1100s两款碳纤维完全相同,但是在上浆剂类型和上浆剂含量上则有所不同。关于上浆工艺的主要作用可以参阅前文。

目前日本东丽公司上浆剂主要包括7款产品,产品编号中上浆剂数字对应具体类型如下:

1号 环氧。

3号 环氧。

4号 环氧、酚醛、双马来酰亚胺。

5号 环氧、酚醛、聚酯、乙烯基酯。

6号 环氧。

7号 环氧。

f号 乙烯基酯,环氧。

具体到t1100g与t1100s两款产品,t1100g采用的是7号上浆剂,该上浆剂主要优点为具有高附着力、高稳定性等,并与环氧树脂具有较好的相容性,该型碳纤维上浆量为0.6%t1100s则主要使用了与环氧树脂、聚酯、酚醛树脂、乙烯基树脂等树脂具有较好相容性5号上浆剂,上浆量为1.0%

值得一提的是,两款纤维在表面处理工艺上也略有不同,t1100g采用编号为1的表面处理工艺,而t1100s则采用编号为0的表面处理工艺。

t1100g与t1100s的应用领域对比。

t1100s作为torayca®系列商品化碳纤维中拉伸强度最高的一款纤维,突出的拉伸强度和提升的拉伸模量代表了碳纤维领域惊人的技术飞跃,目前该款产品特别适用于采用纤维缠绕工艺制造高压储气罐

t1100g碳纤维则凭借其强度、拉伸模量和优异的纤维基体附着力,特别适用于承受横向机械应力的复合材料结构,尤其适用于航空航天工业

综上可知,由于干喷湿纺型碳纤维表面具有光滑的表面,因此其与树脂基体附着力要明显低于湿法h系列碳纤维与树脂间的界面结合作用力,基于此,日本东丽推出了7号上浆剂,使用该型上浆剂对t1100g进行上浆后,可以显著提升其与树脂基体的附着力。

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