1、碳纖維的性能
(1)碳纖維制造方法
碳纖維是一種纖維狀的碳素材料。根據(jù)碳纖維制造所選用的原料不同和制造工藝的不同,具有不同的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量。目前碳(石墨)纖維按選用原料與制造工藝,有兩大類制造方法。
(a)氣相生長(zhǎng)法
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采用碳?xì)浠衔镌诖呋瘎┑淖饔孟拢ㄟ^加熱過程裂解結(jié)晶制作。
(b)有機(jī)前驅(qū)體法
驅(qū)體法按采用的原纖維不同又分為聚丙烯晴基、黏膠基、瀝青基酚醛基的碳。
(2)碳纖維的化學(xué)性能 123456
碳纖維是一種纖維狀的碳素材料。我們知道碳素材料是化學(xué)性能穩(wěn)定性極好的物質(zhì)之一。這是歷史上最早就被人類認(rèn)識(shí)的碳素材料的特征之一。除強(qiáng)氧化性酸等特殊物質(zhì)外,在常溫常壓附近,幾乎為化學(xué)惰性。可以認(rèn)為再普通的工作溫度≤250℃環(huán)境下使用,很難觀察到碳纖維發(fā)生化學(xué)變化。根據(jù)有關(guān)資料介紹,從碳素材料的化學(xué)性質(zhì)分析,在≤250℃環(huán)境下,碳素材料即沒有明顯的氧化發(fā)生,也沒有生成碳化物和層間化合物生成。由于碳素材料具有氣孔結(jié)構(gòu),因此氣孔率高達(dá)25%左右,在加熱過程易產(chǎn)生吸附氣體脫氣情況,這樣的過程更有利于我們穩(wěn)定電氣性能和在電熱領(lǐng)域的應(yīng)用。
(3)碳纖維的物理性能 123,123
(a)熱學(xué)性質(zhì)
碳素材料因石墨晶體的高度各向異性,而不同于一般固體物質(zhì)與溫度的依存性,從工業(yè)的應(yīng)用角度來看,碳素材料比熱大體上是恒定的。幾乎不隨石墨化度和碳素材料的種類而變化。
(b)導(dǎo)熱性質(zhì)
碳素材料熱傳導(dǎo)機(jī)理并不依賴與電子,而是依靠晶格振動(dòng)導(dǎo)熱,因此,不符合金屬所遵循的維德曼—夫蘭茲定律。根據(jù)有關(guān)資料介紹,普通的碳素材料導(dǎo)熱系數(shù)極高,平行于晶粒方向的導(dǎo)熱系數(shù)可與黃銅媲美。 123,123
(c)電學(xué)性質(zhì)
碳素材料電學(xué)性質(zhì)主要與石墨晶體的電子行為和不同的處理溫度有關(guān),石墨的電子能帶結(jié)構(gòu)和載流子的種類及其擴(kuò)散機(jī)理決定了上述性質(zhì)。碳素材料這類電學(xué)性質(zhì)具有本征半導(dǎo)體所具備的特征,電阻率變化主要與載流子的數(shù)量的變化有關(guān)。
2、碳纖維的有關(guān)技術(shù)指標(biāo) copyright 123456
碳纖維的力學(xué)性能分為普通級(jí)和高性能級(jí)
普通級(jí)的性能在:拉伸強(qiáng)度≥3.0Gpa;拉伸模量≥230Gpa。
高性能級(jí)的性能在:拉伸強(qiáng)度≥4.0Gpa;拉伸模量≥390Gpa。