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碳纖維什么材料

來源:江蘇優(yōu)培德復(fù)合材料有限公司 發(fā)布時間:2023-06-02 14:00:36 瀏覽人次:1156

碳纖維是一種含碳量高于90%的高強(qiáng)度、高模量的無機(jī)纖維材料,它是由有機(jī)纖維(通常是聚丙烯腈)經(jīng)過紡絲、預(yù)氧化、碳化、石墨化等工序制成的。碳纖維的直徑約為5-10微米,呈絲狀或細(xì)絲束狀,具有石墨結(jié)構(gòu)。

碳纖維是一種含碳量高于90%的高強(qiáng)度、高模量的無機(jī)纖維材料,它是由有機(jī)纖維(通常是聚丙烯腈)經(jīng)過紡絲、預(yù)氧化、碳化、石墨化等工序制成的。碳纖維的直徑約為5-10微米,呈絲狀或細(xì)絲束狀,具有石墨結(jié)構(gòu)。

 

碳纖維的優(yōu)點主要有以下幾個方面:

 

- **高強(qiáng)度**:碳纖維的強(qiáng)度可達(dá)3.5-7.0 GPa,比鋼鐵高約7-9倍。

- **低密度**:碳纖維的密度約為1.8 g/cm3,比金屬鋁輕約70%

- **高模量**:碳纖維的模量可達(dá)230-430 GPa,比鋼鐵高約5-10倍。

- **耐高溫**:碳纖維在空氣中可耐溫達(dá)400-500℃,在惰性氣體中可耐溫達(dá)2000-3000℃

- **耐化學(xué)性**:碳纖維對酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)具有很好的耐腐蝕性能。

- **低熱膨脹**:碳纖維的熱膨脹系數(shù)約為0.1-0.8×10^-6/℃,比鋼鐵低約10倍。

- **低導(dǎo)電性**:碳纖維的電導(dǎo)率約為10^-3-10^-4 S/cm,比金屬低約1000倍。

 

碳纖維的缺點主要有以下幾個方面:

 

成本高:碳纖維的生產(chǎn)工藝復(fù)雜,需要高溫、高壓、惰性氣體等條件,導(dǎo)致其價格昂貴。

不易成型:碳纖維通常需要與樹脂等基體復(fù)合,通過模壓、纏繞、注射等方式制成復(fù)合材料,這些過程需要專業(yè)的設(shè)備和技術(shù),難以實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。

易損壞:碳纖維表面具有多孔結(jié)構(gòu),在受到?jīng)_擊或切割時容易斷裂或開裂,影響其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

難以回收:碳纖維復(fù)合材料由于含有樹脂等基體,難以分離和再利用,造成資源浪費和環(huán)境污染。




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