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粘膠基碳纖維是什么材料?

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粘膠基碳纖維是什么材料?

發(fā)布日期:2020-12-08 作者:管理者 點(diǎn)擊:

粘膠基碳纖維是什么材料?


粘膠基碳纖維是指以粘膠纖維經(jīng)過預(yù)氧化、碳化所制備的碳纖維。粘膠纖維是一種再生纖維素纖維,又稱人造絲,它是利用天然纖維,如木材、麻和棉花等,經(jīng)制漿粕、磺化、熟化和紡絲等處理而成。 粘膠纖維曾在工業(yè)和民用生活中大量應(yīng)用,尤其是在輪胎簾子線中的應(yīng)用。由于滌綸、芳綸和尼龍等纖維在輪胎簾子線中應(yīng)用,加之在粘膠絲生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境的污染不易解決,國(guó)外已很少生產(chǎn)。


粘膠基碳纖維應(yīng)用


在宇航工業(yè)中,由于鉆膠基碳纖維具有密度低(1.7g/cm)、熱導(dǎo)率低(1.26W/cm·K),易于高純化(指堿和堿上金屬雜質(zhì)含量)等特點(diǎn)。所以在防熱材料中大量應(yīng)用。20世紀(jì)70年代,由于粘膠纖維來源困難,美國(guó)曾想用高純聚丙烯荃碳纖維代替粘膠基碳纖維,但由于無法解決材料的斷裂應(yīng)變問題,而未獲得成功。所以粘膠鑒碳纖維幾乎成為宇航工業(yè)中的專用纖維。除此之外在民用工業(yè)中還有特殊用途,由于粘膠基碳纖維及其織物與人體無排斥作用,所以在醫(yī)學(xué)上用來制造人造關(guān)節(jié)和大面積燒傷用的護(hù)創(chuàng)布等 。


碳纖維(carbonfiber,簡(jiǎn)稱CF),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"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。碳纖維具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)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。碳纖維與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比,楊氏模量是其3倍多;它與凱夫拉纖維相比,楊氏模量是其2倍左右,在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性突出 。


碳纖維應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?


碳纖維除了應(yīng)用在航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域外,還可用在文體用品、紡織機(jī)械、醫(yī)療器械生物工程和運(yùn)輸車輛等方面。目前,碳纖維材料在高速列車上的應(yīng)用還有一定的局限性,大多數(shù)產(chǎn)品仍處于研究開發(fā)階段,僅部分產(chǎn)品得到實(shí)際應(yīng)用,因此,應(yīng)用前景非常廣泛。


碳纖維復(fù)合材料具有質(zhì)量輕,強(qiáng)度高的特性,活躍在各種各樣的用途上。包括用于追求輕且易用的高性能體育用品、追求在宇宙飛行用的輕量且高性能材料的航空航天飛行器,以及壓力容器、汽車、風(fēng)車、船舶、土木建筑等各種各樣的一般產(chǎn)業(yè)用途。就需求結(jié)構(gòu)而言,碳纖維材料總量一半以上應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,風(fēng)電葉片領(lǐng)域應(yīng)用占比24%,航空航天領(lǐng)域應(yīng)用占比23%,體育休閑領(lǐng)域占比15%,汽車工業(yè)領(lǐng)域占比12%,四者總計(jì)占比74%。其中,體育休閑用品所消耗的碳纖維呈逐年下降之勢(shì)。


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