碳纖維資訊：碳纖維預(yù)氧化過(guò)程中的物性變化

　　

碳纖維是用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、酚醛纖維為原料制造而成的，其中最重要的兩個(gè)步驟是預(yù)氧化跟石墨化，這是為了去除纖維原料中除碳以外的雜質(zhì)，讓它的含碳量終極達(dá)到95%以上。碳纖維制品在之前還有一種說(shuō)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?gòu)?qiáng)度的12倍。本文小編要跟大家說(shuō)的是碳纖維預(yù)氧化進(jìn)程中的物性變更。
 
  　　1、牽引與緊縮。碳纖維制品在之前還有一種說(shuō)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?gòu)?qiáng)度的12倍。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(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。在預(yù)氧化進(jìn)程中，會(huì)呈現(xiàn)兩類緊縮：物理緊縮跟化學(xué)緊縮。在熱氧化環(huán)境中，大分子鏈的布朗熱活動(dòng)要加快，鏈段或鏈節(jié)要解取向，呈現(xiàn)更多的構(gòu)象，使其處于熱力學(xué)牢固狀況。這種物理緊縮大多產(chǎn)生在200℃以下，需加張力克制緊縮，否則纖維蓬松而不強(qiáng)力。即便履行牽伸辦法，仍然存在一定水平的解取向。   　　2、溫度跟溫度梯。溫度跟溫度梯度的設(shè)置是預(yù)氧化的重要工藝參數(shù)，備受人們的關(guān)注。目前大抵分為兩大類型，一是低溫慢速預(yù)氧化，二是高溫疾速預(yù)氧化。在20世紀(jì)90年代，大多采取低溫慢速，而目前大多采取高溫疾速法。在200℃之前，纖維重要產(chǎn)生物理進(jìn)程，200℃之后，重要產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。   　　3、纖維強(qiáng)度的降落。在預(yù)氧化進(jìn)程中，隨著預(yù)氧化進(jìn)行原絲的拉伸強(qiáng)度逐步降落，這是因?yàn)閭?cè)鏈氰基轉(zhuǎn)化為梯形結(jié)構(gòu)，使大分子鏈之間的內(nèi)聚能高密度明顯降落，再加之大分子鏈的熱解，以致拉伸強(qiáng)度降落。拉伸強(qiáng)度的降落的水平取決于芳構(gòu)化指數(shù)。個(gè)別來(lái)說(shuō)，預(yù)氧化處理后，纖維的拉伸強(qiáng)度多少乎降到原來(lái)的個(gè)別。這沒(méi)關(guān)聯(lián)，因?yàn)樵诤竺娴墓ば蛑袝?huì)晉升強(qiáng)度。   　　4、密度的變更。隨著預(yù)氧化反應(yīng)的產(chǎn)生，纖維密度逐步進(jìn)步。起因重要有一下多少個(gè)： 123456
　?、贇涞暮恐鸩浇德?，結(jié)合氧量逐步增加，分子量較大的元素氧逐步取代分子量輕的氫；
　?、诜肿拥木€長(zhǎng)度縮小，以致密度進(jìn)步；
　?、蹱可炝κ箍v向伸長(zhǎng)跟徑向緊縮，增進(jìn)了密度的進(jìn)步；
　?、芊肿娱g的交聯(lián)或縮聚使分子間的次價(jià)鍵力轉(zhuǎn)變?yōu)閮r(jià)鍵力。   　　預(yù)氧化是誠(chéng)然只是碳纖維制造進(jìn)程中的一個(gè)步驟，但波及的內(nèi)容常識(shí)也很多，對(duì)于聚丙烯腈基碳纖維預(yù)氧化的全進(jìn)程，有興趣的話可能看看這篇文章，想理解更多碳纖維的內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注官網(wǎng)，咱們會(huì)按期更新相干內(nèi)容。