碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工型,是新一代增强纤维 。
【拓展资料】
一、概况
在复合材料大家族中,纤维增强材料一直是人们关注的焦点 。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来,碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功,性能不断得到改进,使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机 。下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料 。
【碳纤维是什么材料?】二、结构
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、耐摩擦、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 。碳纤维比重小 , 因此有很高的比强度 。
碳纤维是由含碳量较高,在热处理过程中不熔融的人造化学纤维,经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的 。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉d性模量为23000~43000Mpa亦高于钢 。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上 , 而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右 , 其比模量也比钢高 。
三、优势
高强度(是钢铁的5倍)
出色的耐热性(可以耐受2000℃以上的高温)
出色的抗热冲击性
低热膨胀系数(变形量小)
热容量小(节能)
比重小(钢的1/5)
优秀的抗腐蚀与辐射性能
碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维 , 含碳量在90%以上,以腈纶和粘胶纤维为原料,经高温氧化碳化而成 。
碳纤维外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,具有质轻、高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、抗冲刷及溅射以及良好的可设计性、可复合性等一系列其他材料所不可替代的优良性能 。
碳纤维被广泛应用于汽车材料、体育用品、土木建筑等多个领域中 , 尤其是火箭、卫星、导d、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略新兴材料 。
总结:
碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维,含碳量在90%以上,以腈纶和粘胶纤维为原料,经高温氧化碳化而成 。
问题一:碳纤维是什么?碳纤维是一种纤维状碳材料 。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电,具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料 。碳纤维是不是由碳抽成的纤维呢?回答是否定的 。目前 , 人们的技术还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)做原料,将有机纤维跟塑料树脂结合在一起,放在稀有气体的气氛中 , 在一定压强下强热碳化而成 。目前世界上产生的销售的碳纤维绝大部分都是用聚丙烯腈纤维的碳化制得的 。碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,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,耐腐蚀性好 , 纤维的密度低,X射线透过性好 。可以下这样结论:碳纤维由聚丙烯腈纤维、沥青纤维或粘胶维等经氧化、炭化等过程制得的含碳量为90%以上的纤维 。
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