一、碳纤维及其复合材料
碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐磨擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。由于碳纤维是军民两用新材料,属于技术密集型和政治敏感的关键材料。
碳纤维比重小,因此有很高的“比强度”。碳纤维属于聚合物碳,是有机纤维经固相反应转变为纤维状的无机碳化合物。碳纤维是一种新型非金属材料,它和它的复合材料具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、比重小和热胀胀系数小等优异性能,碳纤维单独使用时主要是利用其耐热性、耐蚀性、导电性和其它性质。而在球拍、滑雪板、帆板桅杆、航海船体、垒球及棒球球棒产品中同样也可以看到碳纤维的身影。4).羽毛球拍
碳纤维增强复合材料刚成的羽毛球拍其特点是重量轻、刚性大、避免了木制品因其刚性不足而造成的断把现象.同时它还具有与上述网球拍一样的优点。
用石墨纤维长丝制成的管材可用来制造比或通用自行车的车架,其特点是重量轻,比钢制架可减重50%左右,使自行车的总重量减轻15%。
碳纤维与玻璃纤维混合增强复合材料可用来制造越野赛汽车,它的特点是重量轻。用金属材料制造的同样车体的总重量为226.8公斤,用CFRP制造时为63.5公斤,用CF/GPRP制造时重量可减轻到31.8至36.5公斤。
使其作为发动机热端部件和使用于高超声速飞行器热防护系统具有其它材料难以比拟的优势。因此广泛应用于弹头,固体火箭发动机喷管以及飞机刹车盘等高科技领域。(罗瑞盈碳/碳复合材料制备工艺及研究现状[J]材料科学与工程.1998, (01) 侯向辉.陈强.喻春红.沈健 碳/碳复合材料的生物相容性及生物应用[J] 功能材料 2000, (05))碳/碳复合材料具有低密度、高强度、高比模、蚀率、高抗热震性、低热膨胀系数、零湿膨胀、不放气、尺寸稳定、化性能好;日本东丽、东邦和三菱三家公司的高性能小丝束碳纤维生产能力合计为17500t/a,。一、碳纤维复合材料发展史
碳纤维复合材料的发展史应包含碳纤维的发展史何其复合材料应用史。碳纤维是碳材料的一种新形式。我们已经知道碳材料结构由四种类型,一是无定形碳、而是石墨、三是金刚石、四是白碳。碳纤维含碳99%以上,主要是石墨和无定形碳,纤维形状是一种新的应用形式。1880年人类制造了批电灯泡,那是电灯泡的灯丝就是当时人类研制的批碳纤维,直到1901年发明钨丝后才不用它做灯丝了。到1950年美国材料研究所由于的需求,
加紧对碳纤维研究,1959年由联合碳化合物公司实现了高强碳纤维的生产工艺。与此同时,1962年日本旭炭公司在远藤研究的基础上实现以聚纤维为原料,经过预氧化(不熔化)、1300℃以上高温炭化而得到有实用价值的通用碳纤维的工业生产线。它是利用各种含碳的有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得的较高纯度碳链。1970年以后东丽公司、东邦公司相继参加聚腈基碳纤维的生产开发,形成2吨╱年的规模。1978年产量达1000t。20世纪80年代后期批量生产的M30、M60、T1000等石墨化程度更高的碳纤维。随后碳纤维在全世界需求量随年逐增原文链接:http://www.8178.org/chanpin/show-44418.html,转载和复制请保留此链接。
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