碳纤维是什么材料?碳纤维制作工艺要点?
对于碳纤维很多人都是比较陌生的,因为根本不知道这是什么东西,但是对于正在使用碳纤维的人来说,想要更进一步的了解它的真实情况,而且还的陌生陌生就必须首先来了解一下有关于碳纤维是什么材料?碳纤维制作工艺要点?
一,碳纤维材料介绍
碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,不同种类的碳纤维其含碳量也不一样,一般在90%以上。一般碳素材料的特性是碳纤维具有的,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但不同于一般碳素材料的是,其有显著的各向异性的外形,柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小,因此有很高的比强度。
二,碳纤维材料的特点
1、物理结构与化学特性是前面为直径6微米的碳纤维与后面人类头发的比较每一根碳纤维由数千条更微小的碳纤维所组成,直径大约5至8微米;
2、在原子层面的碳纤维跟石墨很相近,是由一层层以六角型排列的碳原子所构成;
3、一般碳纤维的密度为1750 kg/m3。
4、导热能力高但传电能力低,碳纤维的比热容量亦比铜低;
5、当加热的时候,碳纤维会变厚而短;
6、虽然碳纤维的天然颜色是黑色,但可以把它染上不同的颜色。
三,碳纤维材料的用途
碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
碳纤维制作工艺要点?
1、杂质缺陷少化,这是提高碳纤维拉伸强度的根本措施,也是科技工作者研究的热门课题。在某种意义上说,提高强度的过程实质上就是减少、减小缺陷的过程。
2、研究高温技术和高温设备以及相关的重要构件。高温炭化温度一般在1300到1800℃,石墨化一般在2500到3000℃。在如此高的温度下操作,既要连续运行、又要提高设备的使用寿命,所以研究新一代高温技术和高温设备就显得格外重要。如在惰性气体保护、无氧状态下进行的微波、等离子和感应加热等技术。
3、实现原丝高纯化、高强化、致密化以及表面光洁无暇是制备高性能碳纤维的首要任务。碳纤维系统工程需从原丝的聚合单体开始。原丝质量既决定了碳纤维的性质,又制约其生产成本。PAN原丝是制造高性能碳纤维的首要必备条件。
4、在预氧化过程中,保证均质化的前提下,尽可能缩短预氧化时间。这是降低生产成本的方向性课题。
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