热膨胀系数小对碳纤维辊有好处吗?
发表时间:2022-11-24 16:00:36 作者:超级管理员 阅读数:541碳纤维辊是新能源领域制造锂电池设备上非常重要的零部件,不同于钢管的笨重和橡胶辊的脆弱,碳纤维辊可以很好的适应多种环境和场合,将性能发挥到极致。碳纤维辊有众多优点,而热膨胀系数小是很多人会忽视的,来看看这其中有什么奥秘。
热膨胀系数小对碳纤维辊有好处吗?
碳纤维辊中包含碳纤维丝和树脂这两种材料,各自的品级、类型和占比不同,最终制成的碳纤维辊的热膨胀系数也不同。我们可以拿常用的T300品级碳纤维丝和环氧树脂材料为基础,制成对应品级的碳纤维辊,经过测试我们可以发现它的热膨胀系数的数据。
当温度为20℃~70℃的时候,T300碳纤维的热膨胀系数为0.74*10^6/K,4211环氧树脂在20-100℃,热膨胀系数为67.1*10^6/K。那T300环氧树脂碳纤维辊的热膨胀系数必然在这2个树脂范围中。而钢材的热膨胀系数大约为1.2*10^5/K,对比起来,碳纤维辊的热膨胀系数非常小。
假设将碳纤维辊和钢辊放入同样的环境中使用,吸收同样的热量,碳纤维辊没有变形或轻微膨胀,而钢辊已经弯曲甚至断裂了。热膨胀系数是针对特殊环境下选择的一个重要因素,是对设备安全性的重要保障。拿飞机制造来举例,如果选用材料时没有充分考虑热膨胀系数这个因素,在温差变化较大的场景内超负荷使用,热膨胀系数较大的材料会出现损坏的问题,严重影响飞机的安全性。
碳纤维辊耐高低温能力如何?
与温度相关的参数不止热膨胀系数一个,碳纤维辊应用前还会考虑耐高温和耐低温的能力,这样才能将它的优势最大限度的发挥出来的。
热固性环氧树脂基碳纤维辊的耐高温程度在100~150℃之间,而聚苯硫醚和聚醚醚酮这些热塑性树脂可以稍微提升碳纤维辊的耐高温能力,可以达到200~250℃左右,提升不算特别多,但是较前者还是强上不少的。
环氧树脂这种树脂在低温环境下同样可以固化成型,只是温度越低,固化速度越慢,但是却不影响自身的性能。环氧树脂基碳纤维辊成型之后,可以放置于零下几十摄氏度、甚至-100℃的环境中使用。
碳纤维耐高温能力一般,耐低温能力较好,随能知晓它的应用温度范围,在不对碳纤维外侧施加耐高温涂层的前提下,100℃以上的环境中不建议使用,而像太空这种低温很低的环境是可以考虑使用。
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