維材料耐化學(xué)腐蝕性研究顯示，其本身具有較高耐介質(zhì)腐蝕性，經(jīng)2000℃-3000℃高溫石墨化處理后，類似石墨晶體的微晶結(jié)構(gòu)使其在高達(dá)50％的鹽酸、硫酸或磷酸中，彈性模量、強(qiáng)度和直徑等基本無變化，但碳纖維不耐強(qiáng)堿腐蝕，與金屬接觸易產(chǎn)生電偶腐蝕，在實(shí)際應(yīng)用中，通過改進(jìn)工藝方法，如提升基體固化程度、減少工藝缺陷、作好表面涂覆防水涂層等，可提升碳纖維零部件的耐腐蝕性能。

碳纖維材料耐化學(xué)腐蝕性研究

碳纖維材料的基本特性

碳纖維材料是一種先進(jìn)的復(fù)合材料，由碳纖維作為增強(qiáng)相，與基體材料（如樹脂等）復(fù)合而成。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐高溫、抗腐蝕、熱力學(xué)性能優(yōu)良等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)與衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)材料、汽車零部件、文體用品等各種工業(yè)及民用產(chǎn)品上。

碳纖維材料的耐化學(xué)腐蝕性

耐酸堿腐蝕

碳纖維材料經(jīng)過2000-3000℃的高溫石墨化處理，具有類似石墨晶體的微晶結(jié)構(gòu)，這使其具備較高的耐介質(zhì)腐蝕性。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的鹽酸、硫酸或磷酸中，200天后其彈性模量、強(qiáng)度和直徑基本無變化。此外，碳纖維材料不是金屬材料，電化學(xué)性不高，有一定的耐電腐蝕性能。

耐水性

碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料對(duì)于蒸餾水的飽和吸水值大約為1.5%。吸水過程是一個(gè)質(zhì)量傳遞的過程，與能量傳遞過程相比要緩慢得多，熱傳遞和濕擴(kuò)散的速率大約相差105倍。例如，將一塊冷的碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料板投入熱的環(huán)境中，如果它經(jīng)過半分鐘達(dá)到溫度平衡的話，則由于外界濕度變化，它要達(dá)到各處的濕度平衡大約需要1年。對(duì)于碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料在水中浸泡后的變化，其性能下降程度并不嚴(yán)重，耐水性較好。

耐介質(zhì)性

碳纖維由于質(zhì)量輕、比強(qiáng)度大、耐熱性高以及化學(xué)穩(wěn)定性好（除硝酸等少數(shù)強(qiáng)酸外，對(duì)堿以及幾乎所有藥品都穩(wěn)定），在耐腐蝕樹脂基復(fù)合材料中獲得了一定的應(yīng)用。經(jīng)過碳纖維改性的環(huán)氧樹脂具有較高的交聯(lián)度和大量的苯環(huán)、較高的熱變形溫度和較好的熱穩(wěn)定性，在260℃下使用仍然具有優(yōu)良的耐溶劑性和耐堿性。

影響碳纖維材料耐腐蝕性的因素

盡管碳纖維材料本身具有良好的耐化學(xué)腐蝕性，但其耐腐蝕性能的高低還受到基體材料等多方面因素的影響。復(fù)合材料是由基體連續(xù)相、增強(qiáng)體分散相及它們間的相界面構(gòu)成，這些部分之間相互影響其腐蝕特性，而其中基體性質(zhì)對(duì)復(fù)合材料耐腐蝕性起決定作用。

結(jié)論

綜上所述，碳纖維材料因其獨(dú)特的微晶結(jié)構(gòu)和非金屬特性，展現(xiàn)出優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能。然而，其實(shí)際耐腐蝕能力還依賴于基體材料的選擇和復(fù)合材料的整體設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中，通過優(yōu)化基體材料和界面處理，可以進(jìn)一步提升碳纖維復(fù)合材料的耐化學(xué)腐蝕性。

碳纖維材料耐硝酸腐蝕性

碳纖維復(fù)合材料耐溫性能

碳纖維材料在海洋環(huán)境中的耐蝕性

碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的界面處理技術(shù)