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碳纖維材料簡介 碳纖維化學(xué)性質(zhì)

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 碳(C)纖維材料(Material)簡介 碳纖維化學(xué)性質(zhì)  碳纖維是由有機纖維經(jīng)碳化及石墨(化學(xué)式C )化處理(chǔ lǐ)而得到的微晶石(屬性:一種新型的裝飾建筑材料)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度大,硬度高,遠超過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。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發(fā)達國家的嚴(yán)格控制。 碳纖維(8張)碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)類似人造石墨,是亂層石墨結(jié)構(gòu)。  

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  碳(C)纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料(Material),它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂(Resin)復(fù)合材料抗拉強度(strength)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。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度(單位:g/cm3或kg/m3)之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高,則構(gòu)件自重愈小,比模量愈高,則構(gòu)件的剛度愈大,從這個意義上已預(yù)示了碳纖維在工程(Engineering)的寬闊應(yīng)用前景。 
碳(C)纖維是含碳(C)量高于90%的無機高分子纖維。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國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,是新一代增強纖維。其中含碳(C)量高于99%的稱石墨(化學(xué)式C )纖維。碳(C)纖維的軸向強度(strength)和模量高,無蠕變(creep),耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹(inflate)系數(shù)小,耐腐化侵蝕 性好,纖維的密度(單位:g/cm3或kg/m3)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(Oxygen)化,與金屬復(fù)合時會發(fā)生金屬碳(C)化、滲碳(C)及電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。因此,碳(C)纖維在使用前須進行表面處理(chǔ lǐ)

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