碳纖維資訊：碳纖維穩(wěn)定化的研究

　　

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瀝青是熱塑性物質(zhì)，未經(jīng)牢固化不能在氮氣中碳化，這是因為瀝青纖維在高溫下不能堅持纖維外形而會軟化、熔融。在碳化前，必須氧化處理將其從熱塑性變?yōu)闊峁绦?，氧化可能在氣相跟液相中進(jìn)行。氣體可能是氧氣、臭氧、空氣、氧/氮混淆氣、NO2、SO2、SO3及其余氧化氣氛。液相可能是硝酸、硫酸、高錳酸鉀、過氧化氫等氧化性液體。氧化處理的方法很多，但最普遍的是空氣氧化法，它可能降落本錢跟減少沾染。氧化工藝的重要參數(shù)包含溫度、時光、氧化劑含量及對纖維所加張力。氧化水平是氧含量、溫度跟時光的函數(shù)，而氧化水平直接影響著碳纖維的機(jī)能。從北京化工大學(xué)曾民教養(yǎng)研究組的研究結(jié)果，發(fā)明如氧化水平低，纖維在碳化時熔融；
  若過高，則碳纖維機(jī)能變差。碳纖維制品廠家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。碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(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。碳纖維制品在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬強(qiáng)度的12倍。各向同性纖維的氧含量為20%左右，而各向異性為8%～10%。因為結(jié)構(gòu)跟組成的不同，在空氣雷同量的前提下，各向同性瀝青纖維的氧化時光要擅長各向異性瀝青纖維。各向同性瀝青纖維終極氧化溫度為325～340℃，而各向異性瀝青纖維為300～310℃，在氧化進(jìn)程中，元素變更結(jié)果在不同氧化溫度下纖維元素組成的不同的變更，這是因為各向同性瀝青縮聚低，軟化點也低，而氫含量高，因此，在氧化進(jìn)程中，各向同性瀝青經(jīng)氧化、脫氫、交聯(lián)跟環(huán)化反應(yīng)而形成耐熱性的氧橋結(jié)構(gòu)須要的時光擅長各向異性，而且形成結(jié)構(gòu)的無序性也高于各向異性瀝青纖維。