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炭纤维,碳纤维是什么材料?

时间:2023-07-30 11:00:21 编辑:金文君 来源:金文网

1,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。碳纤维由碳元素组成的一种特种纤维,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。扩展资料: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。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50cm。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。

2,碳纤维是什么材料

炭纤维是一种含碳量在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。由碳元素组成的一种特种纤维。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。这种材料现在被称为材料之王。

3,碳纤维预浸布的介绍

碳纤维(carbon fiber),顾名思义,它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比,杨氏模量是其3 倍多;它与凯芙拉纤维(KF-49)相比,不仅杨氏模量是其2倍左右,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃。有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中,时间已过去30多年,它至今仍保持纤维形态

4,汽车碳纤维的介绍

现今阶段,无论是从性能考虑,还是从环保出发,汽车轻量化都已成为一种必然趋势。而碳纤维复合材料是汽车轻量化的不二之选,众所周知的顶级方程式赛车车身就整体使用的是碳纤维复合材料。随着技术的发展,这种材料逐步普及,已经开始运用于普通汽车上。
一、汽车轻量化已势不可挡
减轻车重是人们一直在追求探索的。汽车变轻,一方面能提高车辆性能,另一方面更能满足节能环保的需求。如果将现在汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换,车体重量可减轻40-50%,车子的提速和转向等性能显著提升。此外,当前我国机动车污染物排放量已超4,500万吨。研制轻量化汽车是实现我国低碳经济的迫切需求。数据显示,汽车每减重10%,燃油消耗可节省7%,目前钢铁材料约占车体重量的3/4,如果汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换,车体重量可减轻300kg,燃油效率提高36%,二氧化碳排放量可削减17%。若减重20%-30%,每车每年CO2排放可减少0.5T,不仅减少了使用成本,更加绿色环保。
二、碳纤复合材料是必然选择
碳纤维是由化纤和石油经特殊工艺制成的纤维,除了和一般碳素材料一样具备耐高温、耐摩擦、导电、导热等特性外,它强度更高,质量轻,更耐腐蚀。它的密度不到钢的1/4,但抗拉强度却是钢的7~9 倍,抗拉弹性也高于钢,在2000℃以上的高温惰性环境中,是唯一强度不下降的物质。在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃。而且它外形柔软,可加工成各种织物。从使用的角度看,碳纤维不存在腐蚀生锈的问题,比普通金属耐用。在极端气候条件下,碳纤维的性质几乎不发生变化。使用碳纤维制造车身,可以省去高成本、繁琐的涂装工艺。难怪有人说,碳纤维几乎是目前可知的最能让汽车减重的完美材料。

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