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碳纖維的簡單介紹

　　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)。這兩類纖維在中國跟美國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)范圍從百噸級擴(kuò)大至千噸級范圍。猜你喜好：碳纖維資料的概述