碳纖維硬氈
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碳纖維及碳纖維復合材料

2020-03-11

碳纖維就是纖維狀的碳,它是一種比強度比鋼大,比重比鋁輕 的工程材料,它在力學,電學,熱學等方面有許多特殊性能,在近代工業中.特別是在國防工業中起著十分重要的作用。

元素碳即使加熱到3000℃以上也不會熔化,不可能把元素碳熔化成液體后再抽成絲。因此,碳纖維不是從煤,焦碳等原料制成的,而是由許多含碳量高的人造纖維或合成纖維在 特定的工藝條件下碳化而制得。

碳纖維(carbon fibre)Z早是愛迪生于1879年用棉絲碳化 制成的,用來制做白熾燈泡的燈絲。50年代初,隨著空間技術的發展,需要有優良性能的結構材料,許多工業發達國家開始重視碳纖維的研究工作,到60年代獲得迅速的發展。 目前各國工業用的碳纖維原料主要有聚丙烯腈纖維和瀝青纖維。 根據使用要求和熱處理溫度的不同,碳纖維分為耐燃纖維、碳纖維和石墨纖維。例如300~350℃熱處理時得耐燃纖維;000 ~1500℃熱處理時得碳纖維,含碳量為90~95%;碳纖維經2000℃以上高溫處理可以制得石墨纖維,含碳量高達99%以上。

碳纖維硬氈

碳纖維屬于無機纖維,主要特點是耐高溫、質輕、有很高的抗拉強度和彈性模量,不單獨使用,一般是加入到樹脂、金屬或陶瓷基體中制成復合材料,用于制造宇宙飛船、火箭、導彈、高速飛機及大型客機的外殼,此外, 這種復合材料還用于原子能、機電、化工、冶金、運輸等 工業部門及體育運動器具。

一、碳纖維的種類及商品種類

碳纖維是一個總稱,按熱處理溫度不同,可分為三類:


1、預氧化纖維:熱處理溫度200~400℃,


2、石墨纖維:熱處理溫度2500℃以上,


3、碳纖維:熱處理溫度800~1800℃。


預氧化纖維是一種中間產品,常用來織布,織帶再進行碳化生產碳布,碳帶。 大量生產的品種為800~1900℃的碳纖維, 石墨纖維的使用場合較少,常把它看成碳纖維的一個品種。


二、碳纖維商品種類:

1、短纖維:單根D=5~10微米,每股有1000~10000根單絲;


2、連續長纖維:D=5~10微米,每股有1000~10000根,長度100~1000米;


3、碳纖維帶:由碳纖維絲編織而成;碳纖維按性能可以分為 高強度、高模量碳纖維、活性碳纖維和離子交換碳纖。大絲束碳纖維是指每束碳纖維的根數等于或大于 46000—48000根,即每束≥46K一48K的碳纖維。而 1000 根、3000根、6000根、12000根以及24000根即1K、3K、 6K、12K、24K的碳纖維則稱為小絲束碳纖維。大絲束的生產對前驅體要求較低,產品成本低,非常適合一般民用工業領域。而小絲束的生產追求高性能化,代表世界碳纖維發展的先進水平。PAN基短碳纖維和碳繩PAN基碳纖維碳繩由碳纖維編繞而成,具有強度高重量輕,耐熱性好,熱膨脹 系數小等特點,是高溫爐隔熱材料的必備配料。還可用做導電電極等。


4、碳纖維布:分編織碳布和無緯布。編織布由原纖維織布再預氧化和碳化;無緯布生產是在專用的織機上對一排平鋪的原 纖維每隔一段距離加入一根緯線(如滌綸絲),然后進行連續 預氧化和碳化。無緯碳布碳化后一般馬上浸以樹脂,制成預浸膠無緯布使用。


5、碳纖維硬氈:由粘膠絲織成的氈,在惰性氣體中經過受控制的碳化而制得。


碳纖維布


用PAN基碳纖維編織而成,分為發熱體碳布和保溫碳布,也作為碳/碳復合材料的增強材料。用于各種真空爐的發 熱體,是一種性能優異的隔熱保溫材料。


碳纖維硬氈


采用PAN纖維為原料,針刺成氈, 經預氧化 、碳化等生產 過程而得,是新型高溫隔熱材料,廣泛應用于各種真空電 阻爐、 感應爐 、燒結爐內,隔熱效果優良。并可用于高溫氣體及熔融金屬的過濾、 電解電極、 低溫工程隔熱等方面。

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