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因?yàn)樘计嫣氐男再|(zhì),至今不找到適合的溶劑。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?yàn)槿绱?,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)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(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。碳纖維制品廠家主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小,因此有很高的比強(qiáng)度。它溶解起來又十分艱苦,須要在10Mpa的壓力以及3800℃的溫度中才干實(shí)現(xiàn)。所以要想制備碳纖維,不能利用個別無機(jī)纖維或有機(jī)纖維的制取方法,而是直接用熔融法或溶液法紡絲。常用的方法有景象法跟有機(jī)纖維固相碳化法兩種。
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景象法是由烴或芳烴等小分子有機(jī)物在惰性氣流下高溫?zé)峤猓俪练e成纖維狀的物質(zhì)。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?yàn)槿绱耍饲笆澜缟咸祭w維技術(shù)發(fā)達(dá)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(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。這種方法只能得到短纖維,制備不出長纖維,工藝前提又比較苛刻。當(dāng)初產(chǎn)業(yè)上用的碳纖維,大多都是采取有機(jī)纖維固相碳化而來的。它可能分為四個階段,第一是物理脫水階段;第二是從纖維素單元中脫氫階段;第三是通過游離反應(yīng),讓環(huán)側(cè)基斷鏈;第四是芳構(gòu)化階段。 用來制取碳纖維的有機(jī)纖維要滿意一些前提,不是隨便什么纖維都可能的。首先,在碳化進(jìn)程中不會熔融,能堅持原來的外形,而后,它的碳化率要高,碳化后的產(chǎn)品有良好力學(xué)機(jī)能。假如想要制備出長絲,它也必須是連續(xù)牢固的長絲。人們對多種有機(jī)纖維做了研究,最后發(fā)明制備碳纖維較好的有聚丙烯腈纖維跟瀝青纖維等。當(dāng)初利用最多的還是聚丙烯腈基碳纖維,占總量的90%以上。 碳纖維中的碳元素含量,達(dá)到95%左右,既有纖維柔軟、華順的優(yōu)點(diǎn),又有碳堅挺、高強(qiáng)的特點(diǎn),合乎人們對質(zhì)輕高強(qiáng)的尋求。自碳纖維發(fā)明出來當(dāng)前,它就展示出優(yōu)勝的機(jī)能,能利用在多個范疇,例如在體育行業(yè)制造為優(yōu)勝的體育用品,在汽車制造業(yè)充當(dāng)優(yōu)良的零部件等。