碳纤维的分类和重要性能 |
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目前碳纤维的种类有许多,透露表现方法和分类都比较紊乱,国际上还没有同一的规定。碳纤维的品质和性能重要受质料系统和制造工艺的影响,假如质料系统或制造工艺不同生产出来的碳纤维种类就不同。一样平常可以按照以下三类进行划分:
(1)按照质料系统分类:可分为聚丙烯睛(PAN)基、粘胶基和沥青基三种碳纤维。其中应用最广泛的是PAN基碳纤维,这是由它的性能和结构最为优秀的特点决定的,它的研制时间最早、工艺最成熟。与 PAN基碳纤维相比,其它两种应用相对较少,但沥青基碳纤维的上风在于质料系统广,而且模量较高,粘胶基碳纤维重要用于制造耐烧蚀材料,虽然生产研究较少,但它是最早实现工业化的碳纤维。 (2)按照力学性能分类:其中按抗拉强度大小可分为中强型、高强型、超高强型三种,按抗拉模量大小可分为中模型、高模型和超高模型三种。 (3)按照丝束大小进行分类:可分为大丝束和小丝束。大丝束和小丝束分别指一束碳纤维的根数在48K-540K之间和1K-24K之间。 碳纤维的优秀性能重要包括: (1)质轻高强。碳纤维的密度为1.76-1.94 g/m³,是铝合金一半左右,但碳纤维的抗拉强度却是其8-12倍。 (2)模量高。碳纤维的弹性模量超过230 GPao (3)耐超高温性好。碳纤维在2000-3000℃时仍可使用。 (4)耐低温性好。在液氮温度下,碳纤维也不会脆断。 (5)耐腐蚀性好。碳纤维在原子层面上与石墨类似,稳固性很好,能耐强酸、有机溶剂长时间的腐蚀。 (6)热膨胀系数小。碳纤维可耐骤冷急热,即使从高温环境忽然降到低温环境也不会出现断裂。 |
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