西格里碳素碳/碳復合材料的加工、特性及高端應用:制備流程
德國SGL Carbon公司(西格里碳素)是的碳素石墨材料以及相關產品的制造商之一。西格里集團涵蓋了從原絲到碳纖維、織物和預浸料、再到CFRP部件成品在內的完整業務鏈。
本文簡要介紹SGL Carbon公司碳碳復合材料的特點及加工流程。
德國SGL Carbon公司(西格里碳素)是的碳素石墨材料以及相關產品的制造商之一。此次系列文章將會詳細介紹該公司SIGRABOND型碳碳復合材料的加工流程、優異特性(包括熱性能、機械性能、耐溫波動性、耐化學性等)、高技術領域應用以及典型結構件設計與加工;本文先介紹了復合材料的加工流程。
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SGL公司碳/碳復合材料概述
SIGRABOND是SGL Carbon公司一種高強度復合材料的商標名,它是以碳或石墨為基體、碳纖維作為增強材料組成。碳/石墨與碳纖維的這種結合將纖維復合材料多種有利特性與石墨材料的電學性能結合在一起。

SIGRABOND型碳碳復合材料的優異特性體現在以下方面:
在保護氣體下的耐熱性高達 2000°C 以上
高比強度和剛性
低密度和開孔率
低熱膨脹
極高的耐熱沖擊性
導電性
各向異性:在具有對齊碳纖維的材料中,平行于纖維的彎曲和拉伸強度以及導電率和導熱率與垂直于纖維或層的值不同
即使在相對較高的溫度下,也具有出色的抗交變負載能力
假塑性斷裂行為
耐腐蝕和抗輻射
可生產高純度等級
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碳/碳復合材料的成型加工
SIGRABOND的各項性能由以下因素決定:碳纖維類型、纖維含量、纖維排列、基體材料層堆積、致密化、熱處理等。因此,碳纖維增強碳(C/C)復合材料可以適應每個單獨的要求或所需的組件設計。
在綠色“Green”生產階段,液體粘合劑可應用于各種紡織形式的碳纖維,纖維須要適當對齊,并確定纖維/粘合劑比率,隨后進行部件成型。由于它在此階段保持柔軟,因此成型部件隨后被致密和硬化。
典型的熱處理步驟包括在約 1000°C 下碳化和高達 2700°C 下石墨化。在碳化處理過程中,揮發性成分從粘合劑中排出,粘合劑初是液體,隨后在高溫下固化,剩下多孔碳基質與碳纖維固定在一起。
為了減少孔隙率并提高強度和其他特性,烘焙材料經過重新浸漬并再次烘焙。石墨化過程主要改善了復合材料的一些特性,例如其導電性、熱穩定性以及抗氧化和抗腐蝕能力。
在加工操作中,工件被加工成所需的尺寸。此外,還可以采取一些升級措施,在某些情況下,這些可顯著提高實用價值。大多數 ?SIGRABOND 組件都是單用整體式設計。較大的組件如那些用于高溫爐的結構件,通過 CC 螺釘或螺栓固定在一起,也可以使用其他連接技術。










































