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碳纤维

碳纤维

中文名 碳纤维
英文名 carbon fibre
名词解释

碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维

1879年爱迪生曾用纤维素纤维,如竹、亚麻或棉纱为原料,首先制得碳纤维并获得专利,但当时制得的纤维力学性能很低,工艺也不能工业化,未能获得发展。

碳纤维就是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。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。

1879年爱迪生首先制得碳纤维并获得专利,但当时制得的纤维力学性能很低,工艺也不能工业化,未能获得发展。20世纪50年代初,由于火箭、航天及航空等尖端技术的发展,迫切需要比强度、比模量高和耐高温的新型材料,另外,采用前驱纤维为原料经热处理的工艺可制得碳纤维连续长丝,这一工艺奠定了碳纤维工业化的基础。

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。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),中空碳纤维(用于飞机制造工业,提高复合材料的冲击韧性,核反应堆中的高温过滤介质,分离生物分子血清和血浆用的介质)和活性碳纤维,随着科学及工程的发展会有很大发展。现如今碳纤维被广泛应用于航空、航天、能源、交通、军用装备等领域,是国防军工和民用生产生活的重要材料。

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。碳纤维的主要缺点是耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,碳纤维的电动势为正值,而铝合金的电动势为负值。当碳纤维复合材料与与铝合金组合应用时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此,碳纤维在使用前须进行表面处理。

注:本名词内容引自百度百科


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