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碳-石墨制品有哪些優(yōu)點(diǎn)

　　個(gè)別碳-石墨制品的脆性，是碳素資料的最大弱點(diǎn)。多年來(lái)人們?yōu)檫M(jìn)步碳素制品可撓性跟機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)行了普遍深刻的研究。從20世紀(jì)60年代初期開(kāi)端發(fā)展起來(lái)的碳纖維及其復(fù)合資料，因?yàn)榇嬖诤芨叩谋葟?qiáng)度、比剛度等優(yōu)良特點(diǎn)，在工程利用上越來(lái)越受到器重。

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碳纖維系采取天然纖維或人造纖維在一定前提下經(jīng)加工跟碳化而成。假如用來(lái)制造復(fù)合資料，則碳纖維還要經(jīng)過(guò)一系列名義處理。因?yàn)榫郾╇婧铣衫w維含碳量高，產(chǎn)業(yè)上普遍用它作原料。原料絲首先利用個(gè)別紡織機(jī)械將纖維絲束整成卷，或拉成無(wú)緯布。為了進(jìn)步碳纖維的強(qiáng)度跟彈性模量。經(jīng)常在碳化之前先經(jīng)預(yù)氧化，預(yù)氧化是在預(yù)氧化爐中于210-230℃恒溫下進(jìn)行的。預(yù)氧化可能加速聚丙烯腈分子形成環(huán)鏈的芳香結(jié)構(gòu)，使分子間堅(jiān)固地結(jié)合在一起。而后在非氧化性氣氛中于1000-1100℃的高溫下進(jìn)行碳化，假如終極盼望得到石墨化纖維。則需進(jìn)一步在2500-3000℃下經(jīng)過(guò)石墨化處理。
碳纖維與個(gè)別碳-石墨制品一樣。碳纖維管采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹(shù)脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過(guò)程中，可以通過(guò)不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如：不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它型材：在制作過(guò)程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。存在精良的耐熱跟耐腐化機(jī)能，但導(dǎo)熱性卻堅(jiān)持了原料纖維的特點(diǎn)，比較低。因此，常將碳纖維織成碳布或碳?xì)钟米鞲袘?yīng)爐跟電阻護(hù)的熱屏蔽資料。石墨化的纖維則有較高的導(dǎo)熱率，作為發(fā)熱元件可能在真空成惰性氣體護(hù)內(nèi)用到2500℃石墨化纖維編織成石墨紗經(jīng)聚四氟乙烯浸漬，用于輸送腐化性介質(zhì)的化工泵的填料密封，不僅有良好的密封性，且利用壽命長(zhǎng)。實(shí)際上，碳(石墨)纖維在產(chǎn)業(yè)上利用更普遍的是利用它們的高比強(qiáng)度跟高比剛度(彈性模量/密度)的特點(diǎn)，制成各種復(fù)合資料的制品。

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碳纖維復(fù)合資料有碳纖維/樹(shù)脂、碳纖維/金屬、碳纖維/碳等各種制品，其中以碳纖維加強(qiáng)樹(shù)脂的復(fù)合資料利用最多。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹(shù)脂浸潤(rùn)硬化形成碳纖維板材，能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問(wèn)題，補(bǔ)強(qiáng)效果好，施工便捷。碳纖維制品擁有極高的材質(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。玻璃纖維的比強(qiáng)度與碳纖維差未幾，但比剛度卻低很多，顯然，碳纖維/樹(shù)脂復(fù)合資料比玻璃鋼有更優(yōu)勝的機(jī)能，目前碳纖維復(fù)合資料在航空產(chǎn)業(yè)上已得到普遍利用。在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、原子能產(chǎn)業(yè)中亦逐步擴(kuò)大利用范疇。利用這種資料的高比強(qiáng)度、高比剛度跟優(yōu)良的耐蝕性，用作化工機(jī)械的高速回轉(zhuǎn)件如離神思轉(zhuǎn)鼓、泵的葉輪或壓力容器等無(wú)疑存在良好的利用前景。 123,123