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碳纖維的簡(jiǎn)單介紹

　　碳資料家族成員眾多，其中包含宏觀標(biāo)準(zhǔn)的焦碳、金剛石、膨脹石墨、碳纖維及納米標(biāo)準(zhǔn)的碳納米管、富勒烯跟石墨烯。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。其中焦炭重要利用于高爐煉鐵、機(jī)械鑄造、電石生產(chǎn)、化肥化工制氣等，真正用于資料制備的則是膨脹石墨、碳纖維及各種納米碳資料。這些碳資料或作為填體成為復(fù)合資料的一局部，或者自身通過編織、模壓等工藝成為密封資料、建造資料等一系列出產(chǎn)生活中隨處可見的產(chǎn)品。

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碳纖維是一種比鋁輕、比鋼強(qiáng)、比人發(fā)細(xì)、含碳量大于90%的纖維狀碳資料。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無(wú)機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。它存在高沖擊強(qiáng)度、高拉伸模量、低密度、耐高溫、抗燒蝕、耐腐化、高電導(dǎo)跟熱導(dǎo)、低熱膨脹、自潤(rùn)滑跟生物相容性好等精良機(jī)能。大多數(shù)碳纖維由不完全的石墨結(jié)晶沿纖維軸向排列而成，是由sp^2雜化組成的六角形網(wǎng)面層狀沉積物，碳原子所組成的微晶是碳纖維的顯微結(jié)構(gòu)單元，層間距約為0. 3360~0.3440mm，各平行層沉積不規(guī)矩，缺乏三維有序排列，呈亂層結(jié)構(gòu)。當(dāng)碳纖維經(jīng)過高溫退火，經(jīng)歷2500℃以上的高溫。碳含量大于99%，層間距隨之減少，說明碳原子已出亂層結(jié)構(gòu)向三維有序的石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，形成類石墨結(jié)構(gòu)。這兩類纖維在中國(guó)跟美國(guó)按熱處理溫度的不同分為碳纖維跟石墨纖維，而在日本跟歐洲則習(xí)慣統(tǒng)稱為碳纖維。

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碳纖維經(jīng)過18世紀(jì)初被發(fā)明用來調(diào)換燈絲后，目前普遍利用于紡織、資料、軍事、宇航、原子能等各個(gè)領(lǐng)城。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脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過程中，可以通過不同的模具生產(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：在制作過程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。自碳纖維隨同航天科技而開端大范圍發(fā)展以來，其產(chǎn)量均勻每年均以15%以上的速度增加，到1990年時(shí)統(tǒng)計(jì)世界碳纖維總產(chǎn)最為10496t，之后為了適應(yīng)個(gè)別產(chǎn)業(yè)用碳纖維的須要，其產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向大絲束方向發(fā)展并將生產(chǎn)范圍從百噸級(jí)擴(kuò)大至千噸級(jí)范圍。猜你喜好：碳纖維資料的概述