⑴ 碳纖維的主要化學成分化學式
碳纖維是一種力學性能優異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高於鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高,則構件自重愈小,比模量愈高,則構件的剛度愈大,從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景,綜觀多種新興的復合材料(如高分子復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料)的優異性能, 不少人預料,人類在材料應用上正從鋼鐵時代進入到一個復合材料廣泛應用的時代。
顧名思義,它不僅具有碳材料的固有本徵特性,又兼備紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。與傳統的玻璃纖維(GF)相比,楊氏模量是其3 倍多;它與凱芙拉纖維(KF-49)相比,不僅楊氏模量是其2倍左右,而且在有機溶劑、酸、鹼中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃。有學者在1981年將PAN基CF浸泡在強鹼NaOH 溶液中,時間已過去20多年,它至今仍保持纖維形態。
碳纖維是含碳量高於90%的無機高分子纖維 。其中含碳量高於99%的稱石墨纖維。碳纖維的軸向強度和模量高,無蠕變,耐疲勞性好,比熱及導電性介於非金屬和金屬之間,熱膨脹系數小,耐腐蝕性好,纖維的密度低,X射線透過性好。但其耐沖擊性較差,容易損傷,在強酸作用下發生氧化,與金屬復合時會發生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現象。因此,碳纖維在使用前須進行表面處理。
碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經碳化製得;按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維;按力學性能分為通用型和高性能型 。通用型碳纖維強度為1000兆帕(MPa)、模量為100GPa左右。高性能型碳纖維又分為高強型(強度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。強度大於4000MPa的又稱為超高強型;模量大於450GPa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業的發展,還出現了高強高伸型碳纖維,其延伸率大於2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纖維。
碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。碳纖維除用作絕熱保溫材料外,一般不單獨使用,多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用於製造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。
沒化學式,這是一種復合結構的化工產品
⑵ 簡述丙烯晴制備碳纖維的化學方程式
丙烯腈不能制備碳纖維,聚丙烯腈可以用於制備碳纖維。
所以如果題主想要用丙烯腈制備碳纖維,則必須先讓其聚合,產生聚丙烯腈才可。
丙烯腈是CH2=CH-CN,而聚丙烯腈是-[CH2-CHCN-]_n-.
聚丙烯腈化學式要寫作n個丙烯腈,因此它碳化制備碳纖維的化學方程式是:
6-[CH2-CHCN-]_n- =加熱=9nH2+3nN2 +18nC(碳纖維)。
⑶ 碳纖維的物理化學性能
碳纖維的物理性能
優點:
1)密度小,質量輕,比強度高。碳纖維的密度為 1.5~2g/cm3,相當於鋼密度的 1/4,鋁合金密度的 1/2。而其比強度比剛大 16 倍,比鋁合金大 12倍。
2)強度高。其拉伸強度可達 3000~4000MPa ,彈性比鋼大 4~5倍,比鋁大6~7倍。
3)彈性模量高。
4)具有各向異性,熱膨脹系數小,導熱率隨溫度的升高而下降,耐驟冷、急熱,即使從幾千度的高溫突然降到常溫也不會炸裂。
5) 導電性好, 25℃時高模量纖維為 775μΩ/cm,高強度纖維為 1500μΩ/cm。
6)耐高溫和耐低溫性好。碳纖維可在 2000℃下使用,在 3000℃非氧化氣氛下不融化、不軟化。在 -180℃低溫下,鋼鐵變得比玻璃脆,而碳纖維依舊很柔軟,也不脆化。
缺點:耐沖擊性較差,容易損傷。 (碳纖維復合材料 抗拉不抗穿刺,生活中避免讓碳纖維產品碰到鋒利的小石子,或尖銳物體,以防止發生破裂現象。)
碳纖維的化學性能
優點:
1)耐酸性能好,對酸呈惰性,能耐濃鹽酸、磷酸、硫酸、苯、丙酮等介質侵蝕。將碳纖維放在濃度為 50% 的鹽酸、硫酸、磷酸中, 200 天後其彈性模量、強度和直徑基本沒有變化;在 50% 濃度的硝酸中只是稍有膨脹,其耐腐蝕性能超過黃金和鉑金。
2)此外,還有耐油、抗輻射、抗放射、吸收有毒氣體和使中子減速等特性。
缺點:
在強酸作用下發生氧化,與金屬復合時會發生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現象。因此,碳纖維在使用前須進行表面處理。
⑷ 碳纖維如何加工
現代碳纖維產業化的途徑是前體纖維碳化工藝。用這三種原纖維生產碳纖維的工藝包括穩定化處理(200-400攝氏度的空氣,或用耐火試劑進行化學處理)、碳化(400-1400攝氏度,氮)和石墨化(1800攝氏度以上,在氬氣氛中)。為了提高碳纖維與復合材料基體的結合性能,需要進行表面處理、上漿和乾燥等工藝。
另一種製造碳纖維的方法是氣相生長。在催化劑存在下,甲烷和氫氣的混合物在1000度時可以發生反應。生產最大長度為50 cm的不連續短碳纖維。其結構不同於聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維。易石墨化,力學性能好,導電率高,形成層間化合物。
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碳纖維的發展:
20世紀90年代初,高性能和超高性能碳纖維問世。預計未來的工作將致力於改進工藝、擴大生產、降低成本和開發應用程序。一些特殊的碳纖維,如抗氧化碳纖維(提高復合材料的使用溫度)、低纖維碳纖維(製作0.035mm超薄預浸帶)。
高導熱性和低電阻碳纖維(滿足屏蔽電磁和射頻干擾,並釋放多餘熱量)、低熱膨脹系數碳纖維(用於衛星天線系統、鏡子等)、中空碳纖維(用於飛機製造)工業上,提高復合材料、核反應堆高溫過濾介質的沖擊韌性)。
隨著科學和工程的發展,生物大分子血清和血漿介質的分離和活性炭纖維將得到極大的發展。在不久的將來,氣相生長碳纖維的連續生產將取得顯著進展,工業化的日期也不會太遠。
參考資料來源:網路—碳纖維
⑸ 碳纖維主要原材料是什麼
碳纖維主要是腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成。
碳纖維由碳元素組成的一種特種纖維。具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性 外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物,由於其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向,因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。
碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合,製造先進復合材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料,其比強度及比模量在現有工程材料中是最高的。
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人造纖維主要有粘膠纖維、硝酸酯纖維、醋酯纖維、銅銨纖維和人造蛋白纖維等,其中粘膠纖維又分普通粘膠纖維和有突出性能的新型粘膠纖維(如高濕模量纖維、超強粘膠纖維和永久捲曲粘膠纖維等)。
合成纖維主要有聚醯胺6纖維(中國稱錦綸或尼龍6),聚丙烯腈纖維(中國稱腈綸),聚酯纖維(中國稱滌綸),聚丙烯纖維(中國稱丙綸),聚乙烯醇縮甲醛纖維(中國稱維綸)以及特種纖維(包括用四氟乙烯聚合製成的耐腐蝕纖維。
耐200℃以上溫度的耐高溫纖維,強度大於10克/旦、模量大於200克/旦的高強度、高模量纖維,以及難燃纖維、彈性體纖維、功能纖維等)。
20世紀50年代開展合成纖維的改性研究,主要是用物理或化學方法改善合成纖維的吸濕、染色、抗靜電、抗燃、抗污、抗起球等性質,同時還增加了化學纖維的品種。
⑹ 碳纖維復合材料成型方法及工藝
復合材料加工工藝是在同一基礎上根據不同材料的特性及應用目的而不斷衍生發展的。碳纖維復合材料在發揮質輕、強度大的基礎上,也會根據應用對象的差異而採用不同的成型工藝,從而盡可能地發揮出碳纖維所具有的特殊性能。下面小編針對適用於碳纖維復合材料的成型工藝及其應用以及碳纖維復合材料的成型方法。希望能夠給大家帶來幫助。
一、碳纖維復合材料的成型方法
1、模壓法。這種方法是將早已預浸樹脂的的碳纖維材料放入金屬模具中,加壓後使多餘的膠液溢出來,然後高溫固化成型,脫膜後成品就出來了,這種方法最適合用來製作汽車零件。
22、手糊壓層法。將浸過膠後的碳纖維片剪形疊層,或是以便鋪層一邊刷上樹脂,再熱壓成型。這個方法可以隨便選擇纖維的方向、大小和厚度,被廣泛使用。注意的是鋪層後的形狀要小於模具的形狀,這樣纖維在模具內受壓時就不會撓曲。
33、真空袋熱壓法。在模具山疊層,並覆上耐熱薄膜,利用柔軟的口袋向疊層施加壓力,並在熱壓灌中固化。
44、纏繞成型法。將碳纖維單絲纏繞在碳纖維軸上,特別適用於製作圓柱體和空心器皿。
55、擠拉成型法。先將碳纖維完全浸潤,通過擠拉除去樹脂和空氣,然後在爐子里固化成型。這種方法簡單,適用於制備棒狀、管狀零件。
二、碳纖維復合材料成型工藝
1.手糊成型:
在模具工作面上塗敷脫模劑、膠衣,將剪裁好的碳纖維預浸布鋪設到模具工作面上,刷塗或噴塗樹脂體系膠液,達到需要的厚度後,成型固化、脫模。在制備技術高度發達的今天,手糊工藝仍以工藝簡便、投資低廉、適用面廣等優勢在石油化工容器、貯槽、汽車殼體等許多領域廣泛應用。其缺點是質地疏鬆、密度低,製品強度不高,而且主要依賴於人工,質量不穩定,生產效率很低。
2.噴射成型:
屬於手糊工藝低壓成型中的一類,使用短切纖維和樹脂經過噴槍混合後,壓縮空氣噴灑在模具上,達到預定厚度後,再手工用橡膠錕按壓,然後固化成型。為改進手糊成型而創造的一種半機械化成型工藝,在工作效率方面有一定程度的提高,用以製造汽車車身、船身、浴缸、儲罐的過渡層。
3.層壓成型:
將逐層鋪疊的預浸料放置於上下平板模之間加壓加溫固化,這種工藝可以直接繼承木膠合板的生產方法和設備,並根據樹脂的流變性能,進行改進與完善。層壓成型工藝主要用來生產各種規格、不同用途的復合材料板材。具有機械化和自動化程度高、產品質量穩定等特點,但是設備一次性投資大。
4.纏繞成型:
將經過樹脂膠液浸漬的連續纖維或布帶按一定規律纏繞到芯模上,然後固化、脫模成為復合材料製品的工藝。碳纖維纏繞成型可充分發揮其高比強度、高比模量以及低密度的特點,可用於製造圓柱體、球體及某些正曲率回轉體或筒形碳纖維製品。
5.拉擠成型:
將浸漬樹脂膠液的連續碳纖維絲束、帶或布等,在牽引力的作用下,通過擠壓模具成型、固化,連續不斷地生產長度不限的型材。拉擠成型是復合材料成型工藝中的一種特殊工藝,其優點是生產過程可完全實現自動化控制,生產效率高。拉擠成型製品中纖維質量分數可高達80%,浸膠在張力下進行,能充分發揮增強材料的作用,產品強度高,其製成品縱、橫向強度可任意調整,可以滿足製品的不同力學性能要求。該工藝適合於生產各種截面形狀的型材,如工字型、角型、槽型、異型截面管材以及上述截面構成的組合截面型材。
6.液態成型:
將液態單體合成為高分子聚合物,再從聚合物固化反應為復合材料的過程改為直接在模具中同時一次完成,既減少了工藝過程中的能量消耗,又縮短了模塑周期(只需約2分鍾便可完成一件製品)。但這種工藝的應用,必須以精確的管道輸送和計量以及溫度壓力自動控制為基礎,屬於高分子材料和近代高新科學技術的交叉范疇,目前的應用還不是很廣。
7.真空熱壓罐:
將單層預浸料按預定方向鋪疊成的復合材料坯料放在熱壓罐內,在一定溫度和壓力下完成固化過程。熱壓罐是一種能承受和調控一定溫度、壓力范圍的專用壓力容器。坯料被鋪放在附有脫模劑的模具表面,然後依次用多孔防粘布(膜)、吸膠氈、透氣氈覆蓋,並密封於真空袋內,再放入熱壓罐中。加溫固化前先將袋抽真空,除去空氣和揮發物,然後按不同樹脂的固化制度升溫、加壓、固化。固化制度的制定與執行是保證熱壓罐成型製件質量的關鍵。該種成型工藝適用於製造飛機艙門、整流罩、機載雷達罩,支架、機翼、尾翼等產品。
8.真空導入:
簡稱VIP,在模具上鋪「干」碳纖維復合材料,然後鋪真空袋,並抽出體系中的真空,在模具腔中形成一個負壓,利用真空產生的壓力把不飽和樹脂通過預鋪的管路壓入纖維層中,讓樹脂浸潤增強材料,最後充滿整個模具,製品固化後,揭去真空袋材料,從模具上得到所需的製品。該工藝在1950年就出現了專利記錄,但在近幾年才得到發展。在真空環境下樹脂浸潤碳纖,製品中產生的氣泡極少,製品的強度更高、質量更輕,產品質量比較穩定,而且降低了樹脂的損耗,僅用一面模具就可以得到兩面光滑平整的製品,能較好地控制產品厚度。一般應用於船艇工業中的方向舵、雷達屏蔽罩,風電能源中的葉片、機艙罩,汽車工業中的各類車頂、擋風板、車廂等。
總結:隨著碳纖維復合材料應用的深入和發展,碳纖維復合材料的成型方式也在不斷地以新的形式出現,但是碳纖維復合材料的諸種成型工藝並非按照更新淘汰的方式存在的,在實際應用中,往往是多種工藝並存,實現不同條件、不同情況下的最好效應。同時碳纖維重量比鋁輕,強度卻高於鋼,又有耐腐蝕、耐高溫、模量高等優點,被稱為「新興材料之王」。碳纖維的產品在很多領域都有應用。希望以上的這些知識能夠幫到大家,祝大家生活愉快。
⑺ 碳纖維的制備方式
工業化生產碳纖維按原料路線可分為聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠基碳纖維三大類,但主要生產前兩種碳纖維。由粘膠纖維製取高力學性能的碳纖維必須經高溫拉伸石墨化,碳化收率低,技術難度大,設備復雜,原料豐富碳化收率高,但因原料調制復雜、產品性能較低,亦未得到大規模發展;由聚丙烯腈纖維原絲製得的高性能碳纖維,其生產工藝較其他方法簡單,產量約佔全球碳纖維總產量的90%以上。 碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經碳化製得。應用較普遍的碳纖維主要是聚丙烯腈碳纖維和瀝青碳纖維。碳纖維的製造包括纖維紡絲、熱穩定化(預氧化)、碳化、石墨化等4個過程。其間伴隨的化學變化包括,脫氫、環化、預氧化、氧化及脫氧等。
從粘膠纖維製取高力學性能的碳纖維必須經高溫拉伸石墨化,碳化收率低,技術難度大、設備復雜,產品主要為耐燒蝕材料及隔熱材料所用;由瀝青製取碳纖維,原料來源豐富,碳化收率高,但因原料調制復雜、產品性能較低,亦未得到大規模發展;由聚丙烯腈纖維原絲可製得高性能的碳纖維,其生產工藝較其它方法簡單力學性能優良,自20世紀60年代後在碳纖維工業發展良好。
聚丙烯腈基碳纖維的生產主要包括原絲生產和原絲碳化兩個過程。
原絲生產過程主要包括聚合、脫泡、計量、噴絲、牽引、水洗、上油、烘乾收絲等工序。
碳化過程主要包括放絲、預氧化、低溫碳化、高溫碳化、表面處理、上漿烘乾、收絲卷繞等工序。
PAN基碳纖維的制備
聚丙烯腈碳纖維是以聚丙烯腈纖維為原料製成的碳纖維,主要作復合材料用增強體。無論均聚或共聚的聚丙烯腈纖維都能制備出碳纖維。為了製造出高性能碳纖維並提高生產率,工業上常採用共聚聚丙烯腈纖維為原料。對原料的要求是:雜質、缺陷少;細度均勻,並越細越好;強度高,毛絲少;纖維中鏈狀分子沿纖維軸取向度越高越好,通常大於80%;熱轉化性能好。
生產中製取聚丙烯腈纖維的過程是:先由丙烯腈和其他少量第二、第三單體(丙烯酸甲醋、甲叉丁二脂等)共聚生成共聚聚丙烯腈樹脂(分子量高於 6到8萬),然後樹脂經溶劑(硫氰酸鈉、二甲基亞礬、硝酸和氯化鋅等)溶解,形成粘度適宜的紡絲液,經濕法、干法或干濕法進行紡絲,再經水洗、牽伸、乾燥和熱定型即製成聚丙烯腈纖維。若將聚丙烯腈纖維直接加熱易熔化,不能保持其原來的纖維狀態。制備碳纖維時,首先要將聚丙烯腈纖維放在空氣中或其他氧化性氣氛中進行低溫熱處理,即預氧化處理。預氧化處理是纖維碳化的預備階段。一般將纖維在空氣下加熱至約270℃,保溫0.5h到3h,聚丙烯腈纖維的顏色由白色逐漸變成黃色、棕色,最後形成黑色的預氧化纖維。是聚丙烯腈線性高分子受熱氧化後,發生氧化、熱解、交聯、環化等一系列化學反應形成耐熱梯型高分子的結果。再將預氧化纖維在氮氣中進行高溫處理1600℃的碳化處理,則纖維進一步產生交聯環化、芳構化及縮聚等反應,並脫除氫、氮、氧原子,最後形成二維碳環平面網狀結構和層片粗糙平行的亂層石墨結構的碳纖維。
由PAN原絲制備碳纖維的工藝流程如下:PAN原絲→預氧化→碳化→石墨化→表面處理→卷取→碳纖維。
第一、原絲制備,聚丙烯腈和粘膠原絲主要採用濕法紡絲製得,瀝青和酚醛原絲則採用熔體紡絲製得。制備高性能聚丙烯腈基碳纖維需採用高純度、高強度和質量均勻的聚丙烯腈原絲,制備原絲用的共聚單體為衣康酸等。制備各向異性的高性能瀝青基碳纖維需先將瀝青預處理成中間相、預中間相(苯可溶各向異性瀝青)和潛在中間相(喹啉可溶各向異性瀝青)等。作為燒蝕材料用的粘膠基碳纖維,其原絲要求不含鹼金屬離子。
第二、預氧化(聚丙烯腈纖維200到300℃)、不融化(瀝青200到400℃)或熱處理(粘膠纖維240℃),以得到耐熱和不熔的纖維,酚醛基碳纖維無此工序。
第三、碳化,其溫度為:聚丙烯腈纖維1000到1500℃,瀝青1500到1700℃,粘膠纖維400到2000℃。
第四、石墨化,聚丙烯腈纖維為2500到3000℃,瀝青2500到2800℃,粘膠纖維3000到3200℃。
第五、表面處理,進行氣相或液相氧化等,賦予纖維化學活性,以增大對樹脂的親和性。
第六、上漿處理,防止纖維損傷,提高與樹脂母體的親和性。所得纖維具有各種不同的斷面結構。 世界碳纖維產量達到每年4萬噸以上,全世界主要是日本美國德國以及韓國等少數國家掌握了碳纖維生產的核心技術,並且有規模化大生產。
當前,全球碳纖維核心技術被牢牢掌控在少數發達國家手中。一方面,以美日為首的發達國家始終保持著對中國碳纖維行業嚴格的技術封鎖;另一方面,國外碳纖維行業領先企業開始進入中國市場,中國本土碳纖維企業的壓力大增。雖然中國加大了對碳纖維行業的引導和扶持力度,但在較大的技術差距下,國產碳纖維的突圍之路仍然坎坷。 中國對碳纖維的研究開始於20世紀60年代,80年代開始研究高強型碳纖維。多年來進展緩慢,但也取得了一定成績。進入21世紀以來發展較快,安徽率先引進了500噸每年原絲、200噸每年PAN基碳纖維,使中國碳纖維工業進入了產業化。隨後一些地方相繼加入碳纖維生產行列。
從2000年開始中國碳纖維向技術多元化發展,放棄了原來的硝酸法原絲製造技術,採用以二甲基亞碸為溶劑的一步法濕法紡絲技術獲得成功。利用自主技術研製的少數國產T700碳纖維產品已經達到國際同類產品水平。隨著中國對碳纖維的需求量日益增長,碳纖維已被列為國家化纖行業重點扶持。2005年全球碳纖維市場僅為9億美元,而2013年達到100億美元,預計到2022年有望達到400億美元,碳纖維復合材料的應用也將進入全新的時代。中國碳纖維產業化採取自主開發和引進相結合的道路,到「十一五「末期基本實現了相當於日本T300的國產碳纖維規模生產線,並且有一些企業已形成了T700以上水平的百噸生產線。
2011年中國碳纖維市場規模達到6811噸,然而,受供應不足的影響,國內碳纖維市場發展相對較為緩慢,預計未來幾年,隨著供應量的提升,中國碳纖維行業的需求量也將保持著較快速度的增長。
技術的落後直接導致中國碳纖維產品質量與進口產品之間的明顯差距,也極大地限制了國產碳纖維產品在高端領域的應用。有數據顯示,中國碳纖維產品在應用上集中於低端領域,在碳纖維質量要求較高的航空航天領域的應用比例僅為3%,遠遠沒達到國際上碳纖維行業在航空航天領域應用佔比的平均水平;而在質量要求相對較低的運動休閑用品領域,碳纖維的應用比例卻高達80%左右,四倍於國際上碳纖維在運動休閑用品領域應用的平均水平。但國產碳纖維落後的技術卻制約著中國碳纖維行業健康穩健發展。
中國高性能碳纖維都依賴進口,日本的碳纖維產量更是佔全球市場份額的60%。2016年2月15日,中國突破日本管制封鎖研製出高性能碳纖維。
⑻ 誰知道碳纖維是通過什麼原理進行加固的呢詳細一點的哦。
碳纖維加固包括碳纖維布加固和碳纖維板加固兩種。復合材料采購網介紹碳纖維材料用於混凝土結構加固修補的研究始於80年代美、日等發達國家。我國的這項技術起步很晚,但隨著我國經濟建設和交通事業的飛速發展,現有建築中有相當一部分由於當時設計荷載標准低造成歷史遺留問題,一些建築由於使用功能的改變,難以滿足當前規范使用的需求,亟需進行維修、加固。常用的加固方法有很多,如:加大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等。碳纖維加固修補結構技術是繼加大混凝土截面、粘鋼之後的又一種新型的結構加固技術
⑼ 碳纖維是什麼材料
碳纖維是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維。
碳纖維耐高溫居所有化纖之首,用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成,是製造航天航空等高技術器材的優良材料。
由碳元素組成的一種特種纖維,由於其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向,因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。
(9)碳纖維材如何化學醋化擴展閱讀:
碳纖維是軍事強國必爭之材
實際上,被譽為「新材料之王」的碳纖維,特別是在軍用上的高強度碳纖維原絲及其生產技術,是西方國家嚴格禁運的最重要技術。
由於其可用於國防軍工製造武器,一定強度以上的碳纖維需要獲得批准才能出口,達到與核武器技術相提並論的禁運等級。
在冷戰時期,碳纖維生產技術屬於技術密集型和政治敏感材料,以美國為首的巴黎統籌委員會對當時的社會主義陣營實行禁運。
戰爭結束後,由於碳纖維的高技術含量、高利潤回報,西方國家仍然對發展中國家實施禁運,尤其是在聚丙烯腈(PAN)原絲生產技術進口方面,即使有的國家已加入了世界貿易組織,也沒有多少改變。
參考資料來源:網路-碳纖維
參考資料來源:人民網-「新材料之王」碳纖維為軍事強國的必爭之材
⑽ 碳纖維材料是什麼
碳素纖維
碳素纖維的學名叫做「聚丙烯腈基碳纖維」,是由碳纖維於相關的基體樹脂(如環氧樹脂)制備的符合材料。
由於它特有的耐高溫(>3000℃),耐燒蝕,熱膨脹系數小,及高比強度、高比模量等等特性,廣泛應用於航天、航空、化工、電子、體育器械、紡織、化工機械及醫學領域。