碳纖維是一種什么材料

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碳(C)纖維是一種纖維狀的物質(zhì)，是目前新興的高硬度（Hardness)、強(qiáng)度（strength)特別高的、高韌性(toughness)的非金屬材料(Material)。碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。碳纖維的制作主要是通過(guò)(tōng guò)有機(jī)纖維而轉(zhuǎn)變成的纖維狀聚合物碳，不過(guò)它卻不屬于有機(jī)纖維。在1000℃到2000℃碳化成的屬于碳纖維，這樣的碳纖維含碳量大約是90%，如果是在2000℃以上碳化成的可以稱之為石墨(化學(xué)式C )纖維，這種纖維的含碳量可高達(dá)99%以上。 123456

碳(C)纖維在19世紀(jì)時(shí)就已經(jīng)被開(kāi)發(fā)了的，而真正具備有利用價(jià)值的產(chǎn)品(Product)是在上個(gè)世紀(jì)50年代時(shí)才出現(xiàn)的。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中，纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。自玻璃纖維與有機(jī)樹(shù)脂復(fù)合的玻璃鋼問(wèn)世以來(lái)，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進(jìn)，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來(lái)了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。海外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于碳纖維的生產(chǎn)(Produce)技術(shù)不斷地改進(jìn)，采用不同的有機(jī)纖維作為碳纖維的原料，通過(guò)(tōng guò)加熱的方法把碳物質(zhì)之外的都篩除掉，然后制得碳纖維的原絲。一般來(lái)說(shuō)，所有的天然纖維和化學(xué)纖維都可以用來(lái)制造原絲，但是工業(yè)生產(chǎn)時(shí)還是使用聚丙烯纖維、瀝青（成分:瀝青質(zhì)和樹(shù)脂)纖維、黏膠纖維這三種，因?yàn)槭褂眠@三種纖維來(lái)生產(chǎn)的效率(efficiency)更高，而且生產(chǎn)的工藝也簡(jiǎn)單。 123,123
一般情況(Condition)下，碳(C)纖維是不會(huì)單獨(dú)是使用的，而是通過(guò)(tōng guò)多種形式進(jìn)行與各種基質(zhì)融合構(gòu)成復(fù)合材料(Material)，如今使用最為廣泛(extensive)的就是碳纖維樹(shù)脂(Resin)復(fù)合材料(Material)了，碳纖維樹(shù)脂復(fù)合材料(Material)可以制造飛機(jī)、火箭、高爾夫球桿、汽車配件、醫(yī)療設(shè)備(shèbèi)等等。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因?yàn)槿绱?，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家（美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)），對(duì)于向中國(guó)輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國(guó)碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國(guó)家的嚴(yán)格控制。