什么是碳纤维(什么是碳纤维布)

发布时间: 7/15/2023 1:07:50 PM 来源: 嘟嘟嘟幸福占线

碳纤维是什么材料?

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碳纤维是含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性,外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向,因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。

碳纤维是含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性 外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向,因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小,因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。

现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法,制造碳纤维用的原纤维名称化学组分碳含量/%碳纤维收率/%黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C,H9580~90采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气,或用耐燃试剂等化学处理),碳化(400~1400℃,氮气)和石墨化(1800℃以上,氩气气氛下)。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。

另一种制造碳纤维的方法是气相生长法。将甲烷与氢的混合气体在催化剂的存在下,于1000℃高温下反应,可制得不连续的短切碳纤维,最大长度可达50 cm。其结构不同于聚丙烯腈基或沥青基碳纤维,易石墨化,力学性能良好,导电性高,易形成层间化合物。

碳纤维是什么材料?

碳纤维是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。

碳纤维耐高温居所有化纤之首,用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成,是制造航天航空等高技术器材的优良材料。

由碳元素组成的一种特种纤维,由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向,因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小,因此比强度和比模量高。

扩展资料:

碳纤维应用于汽车的优点:

1、轻量化

碳纤维应用于汽车后,给汽车制造带来最明显的好处就是汽车轻量化,最直接影响的就是节能、加速、制动性能的提升。一般而言,车重减小10%,油耗降低6%~8%,排放降低5~6%, 0-100km/h加速性能提升8-10%,制动距离缩短2~7m。

2、安全性

车身轻量化可以使整车的重心下移,提升了汽车操纵稳定性,车辆的运行将更加安全、稳定。碳纤维复合材料具有极佳的能量吸收率,碰撞吸能能力是钢的六到七倍、铝的三到四倍,这进一步保证了汽车的安全性。

3、可靠性

碳纤维复合材料具有更高的疲劳强度,钢和铝的疲劳强度是抗拉强度的30-50%,而碳纤维复合材料可达70-80%,因此汽车上应用碳纤维复合材料对于材料疲劳可靠性有较大提升。

4、减短研发周期

由于碳纤维复合材料可设计性比金属强,因此更易于车身开发的平台化、模块化、集成化。这样碳纤维车身及金属平台的混合车身结构对于传统汽车车身结构而言,可以做到模块化、集成化,大大减少零件种类,减少工装投入,缩短开发周期。

什么叫做碳纤维

碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳

量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤

维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤

维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而

得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质

量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有

耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方

面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本

征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是

新一代增强纤维。

碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度

和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧

化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电

性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具

有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。

良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

碳纤维与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其

3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2

倍左右,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐

蚀性突出。

碳纤维是什么材料

碳纤维是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。

碳纤维用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性,外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物。

碳纤维的优点:

碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

碳纤维的用途:

碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。

碳纤维是什么材料

碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维。

碳纤维呈黑色,其质轻、强度高,同时具有易于成型、耐腐蚀、耐高温等多种优良性质,已经被广泛应用于军工、航空航天、体育用品、汽车工业等诸多领域。碳纤维按照力学性能和丝束大小进行分类,例如高模量型、中模量型和标准模量型;大丝束和小丝束型。

最常用的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。高性能的碳纤维基本都由聚丙烯腈纤维生产。聚丙烯腈基碳纤维的生产主要包括两个过程:生丝生产和生丝碳化。生丝的生产过程主要包括聚合、脱气、计量、纺丝、拉伸、洗涤、上油、干燥、接收的过程。碳化过程主要包括送丝、预氧化、低温碳化、高温碳化、表面处理、上浆和干燥以及缠绕和缠绕等过程。

关于碳纤维的发展展望

20世纪90年代初,高性能及超高性能炭纤维已问世,预料今后工作将致力于完善工艺、扩大生产、降低成本和开发应用。

一些特种碳纤维,如抗氧化碳纤维(以提高复合材料的使用温度)、低纤度碳纤维(做0.035mm超薄型预浸带用)、高导热低电阻碳纤维(以满足屏蔽电磁、射频干扰用,并可散发多余的热能)、低热膨胀系数碳纤维(供卫星天线系统、反射镜等用)活性碳纤维,随着科学及工程的发展会有很大发展。

以上内容参考:百度百科-碳纤维

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