其它增强纤维

1、其它增强纤维主讲人：杨崇岭12345硼纤维石棉纤维陶瓷纤维 金属纤维 导电性TRF纤维目录6植物纤维 1 硼纤维极高的的比强度和弹性模量u由于硼的比强度及比弹性模量极高，因而作为轻质高强结构材料，特别引人注目。 u硼纤维的缺点是价格比碳纤维高得多，直径较粗，可弯性不良，延伸率也不好。 硼纤维是一种高强度、高弹性、耐高温的新型纤维材料，硼纤维性能比玻璃纤维和碳纤维都好，强度相当于钢丝的67倍，弹性模量是钢的23倍，密度只有钢的1/4，主要被应用于航天军工等部门。Boron Nanofiber（纳米硼纤维）就是在硼纤维的基础上经过纳米技术处理，使各素材更轻、强度更大的一种增强剂，它只有碳纤维的1/

2、3重量，却有碳纤维的三倍强度。英代尔公司把这种先进的新型材料经过高压滚压技术复合融合在碳纤维上，从而减轻了素材的重量，使得钓竿更轻，同时又提高了钓竿的强度和弹性，这也是钓具史上的一次跨越性的工艺进化。2石棉纤维石棉增强聚合物的制品变形小，耐燃性增加，对成型机械的磨损较小，并且价格低廉。u石棉纤维是一种天然的多结晶质无机纤维。适宜用作热塑性增强材料的是一种温石棉，它是一种水合氧化镁硅酸盐类化合物。温石棉的单纤维是管状的，内部具有毛细管结构。石棉纤维的毛细管结构石棉纤维p 其内径约为0.01m，外径约为0.03m，当十万根石棉纤维集成一束时，其直径约为20m。它的拉伸强度约为3.8GPa，弹性模量

3、约为210GPa(玻璃纤维的拉伸强为3.5GPa，弹性模量为74GPa)。p 与采用玻璃纤维增强相比，石棉增强聚合物的制品变形小，耐燃性增加，对成型机械的磨损较小，并且价格低廉。其缺点在于，石棉增强聚合物制品的电气性能、着色性较差。3陶瓷纤维 多晶体耐火纤维u陶瓷纤维是由金属氧化物、金属碳化物、金属氮化物或其他化合物组成的多晶体耐火纤维，在此硅和硼也被视为金属。目前主要研究的陶瓷纤维包括氧化铝纤维、碳化硅纤维、硅铝纤维以及其他金属氧化物-硅纤维。陶瓷纤维p 陶瓷纤维的特点是质轻、高强度、高硬度、高模量、耐高温、很低的热导率。它可在高温下连续使用，在某些场合使用温度甚至可达1800。陶瓷纤维的两

4、个显著缺点是成本高和固有的脆性(复合过程中会导致纤维长度的明显磨损)。陶瓷纤维布陶瓷纤维毯4金属纤维 树脂基、橡胶基p金属纤维包括不锈钢纤维、铜纤维、铝纤维、镀镍的玻璃纤维或碳纤维。这类纤维主要用在要求导电或电磁屏蔽的复合材料中。其中，不锈钢纤维是目前使用最广泛的金属纤维。金属纤维有较大的长径比和接触面积，易形成导电网络，其电导率也较高。因此，在复合材料中加入低含量的金属纤维(通常体积含量为310)，就能够获得令人满意的导电性与电磁屏蔽性能，并且力学性能也可基本保持基体聚合物的性能。低碳的钢纤维金属纤维材料用于铅酸电池的金属纤维网络5导电性TRF纤维在性能和功能化方面最优异的增强纤维uTi-S

5、i-C-O纤维(简称TRF)是继玻璃纤维、碳纤维、铝纤维、硼纤维、SiC纤维等增强纤维之后，最新开发的一种在性能和功能化方面最优异的增强纤维。而合成TRF纤维的前驱体是聚钛碳硅烷高分子(它是由Ti、Si、C元素组成的交联型金属有机高分子)。p TRF纤维具有高强度、低密度、耐高温、有导电性、结节强度大、对金属及塑料反应性小、湿润性好等一系列优异特性。其主要性能指标见表7-9。由它可制备高性能聚合物基或金属基的复合材料。这种复合材料兼备了高强度、轻质、耐高温、抗电磁波干扰等综合性能。因而它是宇航工业、汽车工业、通讯设备、计算机工业、体育用品、高档家用设备等的零部件或壳体结构材料的最佳选料。表7-

6、9 TRF纤维主要性能6植物纤维 植物纤维包括-纤维素、棉纤维、剑麻纤维、黄麻纤维植物纤维包括-纤维素、棉纤维、剑麻纤维、黄麻纤维等。自然界中的植物纤维资源丰富，价格低廉，密度比所有无机纤维都小，而模量和拉伸强度与无机纤维相近，其最突出的优点是成本低、具有生物降解性和可再生性，这是其他任何增强材料无法比拟的。植物纤维与其他增强材料性能比较见表7-10。 表7-10植物纤维与其他增强材料性能比较p虽然使用植物纤维可以提高聚合物的拉伸强度和冲击强度，但因其长径比较小，复合材料的强度和韧性的提高幅度较小。p并且由于其耐热性较差，强度在大约124时开始降低，在163时即开始发生热降解。p 此外，植物纤维的加入，会使复合材料的色泽变暗，在阳光的暴晒和微生物作用下容易发生降解。在共混过程