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碳纤维材料的浸渍为什么要采用低QI含量的浸渍剂沥青?
文章来源: 网站公告   发表时间:2016-12-17 16:03:12

     浸渍剂沥青中所含杂质是影响浸渍效果的主要因素。浸渍剂沥青中以QI(喹啉不溶物)为代表的杂质微粒容易堵塞碳纤维材料的气孔,使浸渍难以进行,对于煤沥青对炭制品的渗透率研究表明,如果煤沥青中QI含量为零,则浸渍渗透率分别为压力、温度和黏度的函数,即煤沥青对多孔炭材料的渗透仅受压力、温度和黏度的影响;如果煤沥青中含有QI,则浸渍渗透率主要取决于QI含量、QI类型和颗粒尺寸,即浸渍效率受QI的类型及其含量的影响。
     在碳纤维制品浸渍过程中,浸渍效果会随着煤沥青中QI含量的增加而变差。这是由于煤沥青中所含QI颗粒会形成滤饼,它停留在碳纤维材料基体表面,从而使煤沥青进入基体的阻力加大,浸渍效果变差,这样就很难达到均匀浸透的要求,其结果是外层浸入的沥青多,二次焙烧时结焦炭多,体积密度大,而中心部分浸入的沥青少,二次焙烧时结焦炭少,体积密度小。
     浸渍剂煤沥青中所含QI分为原生QI和次生QI。在碳纤维材料浸渍过程中,由于煤沥青所含的原生QI为固体硬质颗粒,因此微米级原生QI颗粒会在多孔炭材料表面形成不透性沉积层(滤饼),它们堆积在制品开口气孔处,阻碍浸渍的进行,并且随着堆积厚度增加,其渗透阻力增大。浸渍剂沥青所含稠环芳烃构成的次生QI虽非硬质颗粒,呈胶体状,但其也能在多孔碳纤维材料表面形成接近非浸透的薄表面层,同样阻碍沥青向碳纤维材料制品内部渗透,降低煤沥青的浸入率,直接影响浸渍效果。因此,在碳纤维材料的浸渍处理时应该采用低QI含量的专用浸渍剂沥青。