碳纖維是一種耐高溫、抗拉強度高、彈性模量大、質(zhì)輕的進(jìn)步復(fù)合資料常用加強體。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(dá)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(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。它個別采取有機纖維前驅(qū)體進(jìn)行牢固化處理,再在1000℃以上高平跟惰性維護(hù)氣氛下碳化,成為存在六元環(huán)碳結(jié)構(gòu)的碳纖維。這樣的碳纖維強度很高但還不是完全的石墨結(jié)構(gòu),須要進(jìn)一步在維護(hù)氣氛下經(jīng)過2800℃-3000℃處理,就可能進(jìn)步結(jié)構(gòu)的規(guī)整性,晶粒長大為石墨纖維,此時纖維的彈性模量進(jìn)一步進(jìn)步。下面來跟大家具體講一下制造碳纖維的五個階段。
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1、拉絲。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。拉絲重要可能用三種方法,濕法、干法或是熔融狀況。 2、牽伸。牽伸的溫度在100℃~300℃左右,碳纖維的碳纖維多少在這個步驟中是要害。 3、預(yù)氧化。預(yù)氧化的溫度為400℃,它讓分子內(nèi)部形成氫健,進(jìn)步熱牢固性。 4、碳化。碳化的溫度要高一些,在1000℃~2000℃之間,目標(biāo)是出去纖維中的其它雜質(zhì),讓碳原子的含量更高。個別在惰性氣體中進(jìn)行。 5、石墨化。石墨化的溫度要更高些,在2000℃~3000℃左右,進(jìn)一步去除纖維中的雜質(zhì),并讓它轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮槔喂痰慕Y(jié)構(gòu)。 上面就是碳纖維制造的五個重要階段了。碳纖維的比重在
123456 1. 5~2.Og/cm3之間,分量很輕,熱膨脹系數(shù)存在各向異性特點,平行纖維方向是負(fù)值-0.72^-0.90X10-6,而垂直于纖維方向是正值32X22X10-6,比熱個別為7.12X10-1KJ。
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。它的化學(xué)機能、熱機能牢固、強度高、彈性模量大,機能十分優(yōu)勝。推薦瀏覽:聚丙烯腈基碳纖維的制造方法