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收藏 | 举报 2013-07-24 22:31   关注:3302   回答:1

什么是碳纤维

已解决 悬赏分:5 - 解决时间 2013-09-30 13:49
碳纤维材料的有那些优势
  支持(0)  |   反对(18)  |   举报 2013-07-24 22:40
 含碳量在 90%以上的高强度高模量纤维。含碳量在99%以上的称为石墨纤维。碳纤维具有元素碳的各种优良性能,如比重小、耐热性极好、热膨胀系数小、导热系数大、耐腐蚀性和导电性良好等。同时,它又具有纤维般的柔曲性,可进行编织加工和缠绕成型。碳纤维最优良的性能是比强度和比模量超过一般的增强纤维,它和树脂形成的复合材料的比强度和比模量比钢和铝合金还高3倍左右。碳纤维复合材料应用在航天、导弹和运动器材上,可以显著减轻重量,提高有效载荷,改善性能,是航天工业的重要结构材料。由于成本降低,碳纤维已逐步扩大用在民用工业,如汽车工业和运动器材等方面。1981 年世界碳纤维产量约为 1500吨,日本的产量占一半以上。
碳纤维的特性   
目前各国工业用的碳纤维原料有聚丙烯纤维、黏胶丝和沥青纤维三种。聚丙烯基碳纤维性能好,碳化得率较高(50~60%),因此以聚丙烯制造的碳纤维约占总碳纤维产量的 95%。以黏胶丝为原料制碳纤维碳化得率只有20~30%,这种碳纤维碱金属含量低,特别适宜作烧蚀材料。以沥青纤维为原料时,碳化得率高达80~90%,成本最低,是正在发展的品种。根据使用要求和热处理温度的不同,碳纤维分为耐燃纤维、碳纤维和石墨纤维。例如 300~350℃热处理时得耐燃纤维;1000~1500℃热处理时得碳纤维,含碳量为 90~95%;碳纤维经 2000℃以上高温处理可以制得石墨纤维,含碳量高达99%以上。

最早的碳纤维是 1880 年由爱迪生研制成功的,用作电灯丝。后直到50年代初,随着空间技术的发展,需要有优良性能的结构材料,许多工业发达国家开始重视碳纤维的研究工作,到60年代获得迅速的发展
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