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碳纖維的結(jié)構(gòu)是怎樣的

文章出處:網(wǎng)絡(luò)責(zé)任編輯:編輯人氣:發(fā)表時(shí)間:2018-03-05【

  碳是地球上最重要也是最神秘的元素,沒(méi)有碳地球上就沒(méi)有機(jī)物,沒(méi)有生命。碳纖維手機(jī)殼是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳的奇妙在于它極易形成共價(jià)鍵,特別是自身形成C-C共價(jià)鍵,構(gòu)成了高分子鏈的骨架。人們所熟知的同素異形體形式存在的碳單質(zhì)有無(wú)定形碳、金剛石、石墨。現(xiàn)在又新興起一種性能十分優(yōu)越的碳材料(Material),碳纖維。它是由有機(jī)纖維經(jīng)碳化以及石墨化處理(chǔ lǐ)而得到微晶石(屬性:一種新型的裝飾建筑材料(Material))墨材料(Material),本文小編給大家講一講它的結(jié)構(gòu)組成。

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    碳纖維是由不完全石墨結(jié)晶沿纖維軸向排列的一種多晶材料(Material)。碳纖維復(fù)合材料在之前還有一種說(shuō)法是,碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比,碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12陪。碳纖維手機(jī)殼是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過(guò)同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。碳纖維手機(jī)殼外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。在石墨層中,碳原子排列在六邊形中,其中每個(gè)碳原子與三個(gè)附近的碳原子形成sp2雜化軌道,并有一個(gè)未雜化的軌道。未雜化軌道使石墨平行基面上產(chǎn)生高導(dǎo)熱和導(dǎo)電,這些層面疊加在共同形成石墨的三維晶體結(jié)構(gòu),層間距為0.334nm。層間結(jié)合是通過(guò)(tōng guò)范德華力。這賦予它比較高的各項(xiàng)異性結(jié)構(gòu)。石墨平面是可繞軸旋轉(zhuǎn)的,這樣將會(huì)失去三維晶體石墨的ABAB堆砌順序,產(chǎn)生眾所周知的螺旋層碳的二維晶體結(jié)構(gòu)。螺旋層碳中的石墨層距大于石墨。     碳纖維有個(gè)很明顯的結(jié)構(gòu)特征,那就是孔間存在15%~20%的孔,微孔呈長(zhǎng)條形,并優(yōu)先平行纖維軸方向。微孔的直徑為1~2nm,長(zhǎng)度至少20~30nm,孔的存在以及螺旋層碳的更大層分離使纖維密度比石墨理論密度小。     碳纖維的結(jié)構(gòu)就說(shuō)到這里了,它也是分等級(jí)的,按照力學(xué)性能的不同可以分為通用級(jí)和高性能級(jí),通用級(jí)的拉伸強(qiáng)度小于1000MPa,拉伸模量低于100GPa,而高性能級(jí)的拉伸強(qiáng)度可以達(dá)到2500MPa,拉伸模量大于220GPa。如果你需要碳纖維材料(Material)的話歡迎來(lái)我們訂購(gòu),我們是一家專門生產(chǎn)加工碳纖維的廠家。

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