碳纖維制品資訊：碳纖維預(yù)氧化過程中的物性變化

　　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到95%以上。碳纖維制品廠家主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。本文小編要跟大家說的是碳纖維預(yù)氧化進程中的物性變更。

 
 　　1、牽引與緊縮。碳纖維復(fù)合材料以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。在預(yù)氧化進程中，會呈現(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)生物理進程，200℃之后，重要產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。 　　3、纖維強度的降落。在預(yù)氧化進程中，隨著預(yù)氧化進行原絲的拉伸強度逐步降落，這是因為側(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，以致拉伸強度降落。拉伸強度的降落的水平取決于芳構(gòu)化指數(shù)。個別來說，預(yù)氧化處理后，纖維的拉伸強度多少乎降到原來的個別。這沒關(guān)聯(lián)，因為在后面的工序中會晉升強度。 　　4、密度的變更。隨著預(yù)氧化反應(yīng)的產(chǎn)生，纖維密度逐步進步。起因重要有一下多少個： 123,123
　?、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€長度縮小，以致密度進步；
　?、蹱可炝κ箍v向伸長跟徑向緊縮，增進了密度的進步；
　?、芊肿娱g的交聯(lián)或縮聚使分子間的次價鍵力轉(zhuǎn)變?yōu)閮r鍵力。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，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。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴(yán)格控制。 　　預(yù)氧化是誠然只是碳纖維制造進程中的一個步驟，但波及的內(nèi)容常識也很多，對于聚丙烯腈基碳纖維預(yù)氧化的全進程，有興趣的話可能看看《聚丙烯腈基碳纖維的預(yù)氧化進程》這篇文章，想理解更多碳纖維的內(nèi)容請關(guān)注官網(wǎng)，咱們會按期更新相干內(nèi)容。