碳纖維（碳纖維是什么）
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- 1，碳纖維是什么啊
- 2，什么是碳纖維
- 3，碳纖維是什么
- 4，碳纖維是什么材料
- 5，碳纖維是什么材料
1，碳纖維是什么啊
碳纖維 （carbon fibre），顧名思義，它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼具紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。與傳統(tǒng)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、堿中不溶不脹，耐蝕性出類拔萃。有學者在1981年將PAN基CF浸泡在強堿NaOH 溶液中，時間已過去20多年，它至今仍保持纖維形態(tài)。2，什么是碳纖維
碳纖維材料又被稱為碳纖維原料。碳纖維，又稱碳化纖維，泛指一些以碳纖維編織或多層復合而成的材料。因為它又輕又堅硬，所以它的用途很廣泛。 物理結構與化學特性是前面為直徑6微米的碳纖維與后面人類頭發(fā)的比較每一根碳纖維由數(shù)千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5至8微米；在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，是由一層層以六角型排列的碳原子所構成；一般碳纖維的密度為1750 kg/m3。 導熱能力高但傳電能力低，碳纖維的比熱容量亦比銅低；當加熱的時候，碳纖維會變厚而短；雖然碳纖維的天然顏色是黑色，但可以把它染上不同的顏色3，碳纖維是什么
碳纖維主要是制成碳纖維增強塑料這種復合材料來應用碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。 由聚丙烯腈纖維、瀝青纖維或粘膠維等經(jīng)氧化、炭化等過程制得的含碳量為90%以上的纖維 研究國產(chǎn)碳纖維樁材料的細胞毒性.方法 采用MTT比色法檢測碳纖維樁材料對小鼠成纖維細胞L-929活性與增殖的影響,計算相對增殖率RGR,評價其細胞毒性.結果 國產(chǎn)碳纖維樁材料的RGR值均>75％,且RGR值依次增加,細胞毒性均為1級.結論 國產(chǎn)碳纖維樁材料均無明顯細胞毒性,其中一種材料的細胞相容性最好 此外碳纖維合成塑膠遇意外燃燒時,會產(chǎn)生高毒性濃煙和碳銀粒子 可見碳纖維是一種在特殊條件下會產(chǎn)生低毒的. 所以一般情況下是不會危害人體的4，碳纖維是什么材料
碳纖維是含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。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，由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優(yōu)取向，因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維是含碳量在90%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料，經(jīng)高溫氧化碳化而成。是制造航天航空等高技術器材的優(yōu)良材料。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，由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優(yōu)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，制造先進復合材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料，其比強度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是最高的?，F(xiàn)代碳纖維工業(yè)化的路線是前驅纖維炭化工藝法，制造碳纖維用的原纖維名稱化學組分碳含量/%碳纖維收率/%黏膠纖維(C6H10O5)n4521～35聚丙烯腈纖維(C3H3N)n6840～55瀝青纖維C，H9580～90采用這3種原纖維制造炭纖維的流程都包括：穩(wěn)定化處理(在200～400℃空氣，或用耐燃試劑等化學處理)，碳化(400～1400℃，氮氣)和石墨化(1800℃以上，氬氣氣氛下)。為了提高炭纖維與復合材料基質的粘接性能需進行表面處理、上漿、干燥等工序。另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下，于1000℃高溫下反應，可制得不連續(xù)的短切碳纖維，最大長度可達50 cm。其結構不同于聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維，易石墨化，力學性能良好，導電性高，易形成層間化合物。5，碳纖維是什么材料
碳纖維是由有機纖維經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結構類似人造石墨，是亂層石墨結構。 碳纖維是一種力學性能優(yōu)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230~430Gpa亦高于鋼。碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。用碳纖維與塑料制成的復合材料所做的飛機不但輕巧，而且消耗動力少，推力大，噪音??；用碳纖維制電子計算機的磁盤，能提高計算機的儲存量和運算速度；用碳纖維增強塑料來制造衛(wèi)星和火箭等宇宙飛行器，機械強度高，質量小，可節(jié)約大量的燃料。1999年發(fā)生在南聯(lián)盟科索沃的戰(zhàn)爭中，北約使用石墨炸彈破壞了南聯(lián)盟大部分電力供應，其原理就是產(chǎn)生了覆蓋大范圍地區(qū)的碳纖維云，這些導電性纖維使供電系統(tǒng)短路。 目前，人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維，只能采用一些含碳的有機纖維（如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等）做原料，將有機纖維跟塑料樹脂結合在一起，放在稀有氣體的氣氛中，在一定壓強下強熱炭化而成 碳纖維是纖維狀的碳材料，其化學組成中含碳量在90%以上。由于碳的單質在高溫下不能熔化（在3800k以上升華），而在各種溶劑中都不溶解，所以迄今無法用碳的單質來制碳纖維。 碳纖維可通過高分子有機纖維的固相碳化或低分子烴類的氣相熱解來制取。上前世界上產(chǎn)生的銷售的碳纖維絕大部分都是用聚丙烯腈纖維的固相碳化制得的。其產(chǎn)生的步驟為a預氧化：在空氣中加熱，維持在200-300度數(shù)十至數(shù)百分鐘。預氧化的目的為使聚丙烯腈的線型分子鏈轉化為耐熱的梯型結構，以使其在高溫碳化時不熔不燃而保持纖維狀態(tài)。b碳化：在惰性氣氛中加熱至1200-1600度，維持數(shù)分至數(shù)十分鐘，就可生成產(chǎn)品碳纖維；所用的惰性氣體可以是高純的氮氣、氬氣或氦氣，但一般多用高純氮氣。c石墨化：再在惰性氣氛（一般為高純氬氣）加熱至2000-3000度，維持數(shù)秒至數(shù)十秒鐘；這樣生成的碳纖維也稱石墨纖維。 碳纖維有極好的纖度（纖度的表示法之一是9000米長的纖維的克數(shù)），一般僅約為19克；拉力高達300kg/mm2；還有耐高溫、耐腐蝕、導電、傳熱、彭脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能。目前幾乎沒有其他材料像碳纖維那樣具有那么多的優(yōu)異性能。 目前，碳纖維主要是制成碳纖維增強塑料來應用。這種增強塑料比鋼、玻璃鋼更優(yōu)越，用途非常廣泛，如制造火箭、宇宙飛船等重要材料；制造噴氣式發(fā)動機；制造耐腐蝕化工設備等。 碳纖維 carbon fibre 含碳量高于90％的無機高分子纖維 。其中含碳量高于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，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)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(fā)生氧化，與金屬復合時會發(fā)生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現(xiàn)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(jīng)碳化制得；按狀態(tài)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）。強度大于4000mpa的又稱為超高強型；模量大于450gpa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業(yè)的發(fā)展，還出現(xiàn)了高強高伸型碳纖維，其延伸率大于2％。用量最大的是聚丙烯腈基碳纖維。 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于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅動軸等。
