碳纖維材料的浸漬為什么要采用低QI含量的浸漬劑瀝青

     浸漬劑瀝青（成分:瀝青質和樹脂)中所含雜質是影響(influence)浸漬效果的主要因素(factor)。碳纖維生產具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。浸漬劑瀝青中以QI(喹啉不溶物)為代表的雜質微粒（內容：原子、分子、離子）容易阻塞碳(C)纖維材料(Material)的氣孔，使浸漬難以進行，對于煤瀝青對炭制品的滲透（Osmosis)率研究（research)表明，如果煤瀝青中QI包含比重為零，則浸漬滲透率分別為壓力、溫度（temperature)和黏度的函數(shù)，即煤瀝青對多孔炭材料的滲透僅受壓力、溫度和黏度的影響；如果煤瀝青中含有QI，則浸漬滲透率主要取決于QI含量、QI類型和顆粒尺寸，即浸漬效率受QI的類型及其含量的影響。

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     在碳(C)纖維制品浸漬過程(guò chéng)中，浸漬效果會隨著煤瀝青（成分:瀝青質和樹脂)中QI包含比重的增加而變差。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴格控制。碳纖維配件“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。這是由于煤瀝青中所含QI顆粒會形成濾餅，它停留在碳纖維材料(Material)基體表面，從而使煤瀝青進入基體的阻力加大，浸漬效果變差，這樣就很難達到均勻（jūn yún)浸透的要求，其結果是外層浸入的瀝青多，二次焙燒時結焦炭（Coke）多，體積（volume)密度（單位:g/cm3或kg/m3)大，而中心部分浸入的瀝青少，二次焙燒時結焦炭少，體積密度小。 123456
     浸漬劑煤瀝青（成分:瀝青質和樹脂)中所含QI分為原生QI和次生QI。在碳(C)纖維材料(Material)浸漬過程(guò chéng)中，由于煤瀝青所含的原生QI為固體硬質顆粒，因此微米級原生QI顆粒會在多孔炭材料表面形成不透性沉積（sedimentation)層(濾餅)，它們堆積在制品開口氣孔處，阻礙浸漬的進行，并且隨著堆積厚度增加，其滲透（Osmosis)阻力增大。浸漬劑瀝青所含稠環(huán)芳烴構成的次生QI雖非硬質顆粒，呈膠體(Colloid)狀，但其也能在多孔碳纖維材料表面形成接近非浸透的薄表面層，同樣阻礙瀝青向碳纖維材料制品內部滲透，降低（reduce)煤瀝青的浸入率，直接影響(influence)浸漬效果。因此，在碳纖維材料的浸漬處理時應該采用低QI包含比重的專用浸漬劑瀝青。