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廣東捷成科創(chuàng)電子股份有限公司
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更新時間:2018-05-16 14:53:35瀏覽次數(shù):146次
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東莞市捷誠石墨制品有限公司
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一、碳纖維復合材料的展和戰(zhàn)略地位865357465(不是)
碳纖維的出現(xiàn)是材料*的一次革命。碳纖維是目前世界的高性能材料,具有高強、高模量、耐高溫、抗疲勞、導電、質輕、易加工等多種優(yōu)異性能,正逐步征服和取代傳統(tǒng)材料?,F(xiàn)已廣泛應用于天、和域。世界各均把展高性能碳纖維產業(yè)放在極其重要的位置。碳纖維除了在域上的重要應用外,在民品的展上有著更加廣闊的間,并已經開始深入到計民生的各個域。在機械電子、建筑材料、文體、化工、療等各個域碳纖維有著*的應用優(yōu)。
碳纖維是50年代初應火箭、宇及等*科學技術的需要而產生的。80年代期,高性能及超高性能的碳纖維相繼出現(xiàn),這在技術上是又一次飛躍,同時也標志著碳纖維的研究和生產已進入一個高階段。經過二十多年的展,碳纖維及其復合材料已從初創(chuàng)期轉入增長展期,其工業(yè)地位已基本確立,、日、英、法、德等的碳纖維產量已經占世界產量的絕大部分,并已逐步形成壟斷優(yōu)。
我對碳纖維的研究由于起步較晚,技術力量薄弱,雖然碳纖維及其復合材料在我已被納入“863”和“973”計劃,但總體情況不盡理想,我仍不具備成熟的碳纖維工業(yè)化生產技術,防和民用碳纖維產品基本依賴進口。
二、碳纖維復合材料的性能和用途
碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維,是由含碳量較高、在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維經熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。其含碳量隨種類不同而異,一般90以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐磨擦、導電、導熱及耐腐蝕等,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、可加工性好,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的,且碳纖維比重小。
1、碳纖維的化學性能
碳纖維是一種纖維狀的碳素材料。我們知道碳素材料是化學性能穩(wěn)定性*的物質之一。這是歷*早就被人類認識的碳素材料的特征之一。除強氧化性酸等特殊物質外,在常溫常壓附近,幾乎為化學惰性??梢哉J為在普通的工作溫≤250℃環(huán)境下使用,很難觀察到碳纖維生化學變化。根據(jù)有關資料介紹,從碳素材料的化學性質分析,在≤250℃環(huán)境下,碳素材料既沒有明顯的氧化生,也沒有生成碳化物和層間化合物生成。由于碳素材料具有氣孔結構,因此氣孔率高達25%左右,在加熱過程易產生吸附氣體脫氣情況,這樣的過程更有利于我們穩(wěn)定電氣性能和在電熱域的應用。
2、碳纖維的物理性能
(a)熱學性質:碳素材料因石墨晶體的高各向異性,而不同于一般固體物質與溫的依存性,從工業(yè)的應用角來看,碳素材料比熱大體上是恒定的。幾乎不隨石墨化和碳素材料的種類而化
(b)導熱性質:碳素材料熱傳導機理并不依賴于電子,而是依靠晶格振動導熱,因此,不符合金屬所遵循的維德曼—夫蘭茲定律。根據(jù)有關資料介紹,普通的碳素材料導熱系數(shù)*,平行于晶粒方向的導熱系數(shù)可與黃銅媲。
(c)電學性質:碳素材料電學性質主要與石墨晶體的電子行為和不同的處理溫有關,石墨的電子能帶結構和載流子的種類及其擴散機理決定了上述性質。碳素材料這類電學性質具有本征半導體所具備的特征,電阻率變化主要與載流子的數(shù)量變化有關。
3、碳纖維的主要用途
與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合,做成結構材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料,其比強、比模量綜合指標,在現(xiàn)有結構材料中是的。在剛、重量、疲勞特性等有嚴格要求的域,在要求高溫、化學穩(wěn)定性高的場合,碳纖維復合材料都頗具優(yōu)。
由碳纖維和環(huán)氧樹脂結合而成的復合材料,由于其比重小、剛性好和強高而成為一種進的天材料。
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