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碳纖維材料的概述

　　目前，市場上供給的碳纖維按原料分有粘膠碳纖維、聚丙烯腈(PAN)碳纖維跟瀝青碳纖維三類。用人選絲制造碳纖維的歷史可能追溯到1880年愛迪生發(fā)明的白熾電燈絲，但那種碳纖維含有大量孔隙，是十分懦弱的。近代碳纖維的研究起始于本世紀(jì)50年代中期，那時(shí)是在1000℃下的惰性氣氛中處理人造絲來制備碳纖維，其抗張強(qiáng)度僅為275MPa。1959年呈現(xiàn)了低溫預(yù)處理、高溫再碳化的分段工藝，使碳纖維的抗張強(qiáng)度進(jìn)步到330-900MPa之間。

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在60年代進(jìn)行普遍研究的荃礎(chǔ)上，發(fā)明碳纖維的強(qiáng)度跟模量與它的晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，幻想的結(jié)構(gòu)應(yīng)為無明顯孔隙的石般結(jié)構(gòu)，且其晶體沿纖維軸取向。碳纖維板將同一方向排列的碳素纖維使用樹脂浸潤硬化形成碳纖維板材，能有效解決多層碳纖維布施工困難和工程量大的問題，補(bǔ)強(qiáng)效果好，施工便捷。Bacon指出，當(dāng)石墨基面(dool)平行于纖維軸時(shí)，其杭張強(qiáng)度高于20GPa，彈性模量高于690GPa，并得出實(shí)際上最大彈性模量為1000GPa。為了盡可能瀕臨這種幻想結(jié)構(gòu)，應(yīng)從以下三個(gè)方面改進(jìn)技巧辦法。第一是原資料的抉擇，應(yīng)當(dāng)抉擇碳化進(jìn)程中殘?zhí)剂扛?，失重少以減少緊縮，同時(shí)還應(yīng)有高度的分子取向性，并能在后序工藝階段得以堅(jiān)持。第二是碳化前的預(yù)處理，處理的目標(biāo)是牢固碳纖維，避免它熔化或分解。第三是碳化、石墨化工藝的抉擇，這個(gè)階段的工藝對(duì)碳纖維的力學(xué)才干有很大的影響，特別是抗拉強(qiáng)度跟模量。

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除了上述的處理外，不能忘了碳纖維的名義處理，它能讓碳纖維跟基體資料結(jié)合周到。碳纖維管采用碳纖維復(fù)合材料預(yù)浸入苯乙稀基聚脂樹脂經(jīng)加熱固化拉擠（纏撓）而成。在制過程中，可以通過不同的模具生產(chǎn)出各種型材，如：不同規(guī)格的碳纖維圓管，不同規(guī)格的方管，不同規(guī)格的片材，以及其它型材：在制作過程中也可以包3K進(jìn)行表面包裝美化等等。碳纖維型材在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬強(qiáng)度的12陪。對(duì)于名義處理的內(nèi)容，這篇文章就不細(xì)細(xì)講了，感興趣的可能看看官網(wǎng)的另一篇文章《碳纖維名義處理方法有哪些》。