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粘胶基碳纤维是什么材料?

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粘胶基碳纤维是什么材料?

发布日期:2020-12-08 作者:管理者 点击:

粘胶基碳纤维是什么材料?


粘胶基碳纤维是指以粘胶纤维经过预氧化、碳化所制备的碳纤维。粘胶纤维是一种再生纤维素纤维,又称人造丝,它是利用天然纤维,如木材、麻和棉花等,经制浆粕、磺化、熟化和纺丝等处理而成。 粘胶纤维曾在工业和民用生活中大量应用,尤其是在轮胎帘子线中的应用。由于涤纶、芳纶和尼龙等纤维在轮胎帘子线中应用,加之在粘胶丝生产过程中对环境的污染不易解决,国外已很少生产。


粘胶基碳纤维应用


在宇航工业中,由于钻胶基碳纤维具有密度低(1.7g/cm)、热导率低(1.26W/cm·K),易于高纯化(指碱和碱上金属杂质含量)等特点。所以在防热材料中大量应用。20世纪70年代,由于粘胶纤维来源困难,美国曾想用高纯聚丙烯荃碳纤维代替粘胶基碳纤维,但由于无法解决材料的断裂应变问题,而未获得成功。所以粘胶鉴碳纤维几乎成为宇航工业中的专用纤维。除此之外在民用工业中还有特殊用途,由于粘胶基碳纤维及其织物与人体无排斥作用,所以在医学上用来制造人造关节和大面积烧伤用的护创布等 。


碳纤维(carbonfiber,简称CF),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。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。碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2倍左右,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出 。


碳纤维应用领域有哪些?


碳纤维除了应用在航空航天等高技术领域外,还可用在文体用品、纺织机械、医疗器械生物工程和运输车辆等方面。目前,碳纤维材料在高速列车上的应用还有一定的局限性,大多数产品仍处于研究开发阶段,仅部分产品得到实际应用,因此,应用前景非常广泛。


碳纤维复合材料具有质量轻,强度高的特性,活跃在各种各样的用途上。包括用于追求轻且易用的高性能体育用品、追求在宇宙飞行用的轻量且高性能材料的航空航天飞行器,以及压力容器、汽车、风车、船舶、土木建筑等各种各样的一般产业用途。就需求结构而言,碳纤维材料总量一半以上应用在工业领域,风电叶片领域应用占比24%,航空航天领域应用占比23%,体育休闲领域占比15%,汽车工业领域占比12%,四者总计占比74%。其中,体育休闲用品所消耗的碳纤维呈逐年下降之势。


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