由于碳纤维材料优异的力学及化学性能,现在已经广泛应用于 工业以及高性能民用领域,涉及 、航空航天、海洋工程、体育用品、汽车工业、新能源装备、医疗器械、工程机械、交通运输、大型建筑、桥梁及其结构补强等领域。碳纤维是典型的高科技领域中的新型工业材料。碳纤维(Carbon Fiber)是由聚丙烯腈(PAN)(或沥青、粘胶)等有机母体纤维,在高温环境下裂解碳化形成碳主链结构,含碳量 高于90%的无机高分子纤维。碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性,密度比铝低、强度比钢高,是目前已大量生产的高性能纤维 中具有比较高的比强度和比较高的比模量的纤维,同时具有导电、导热、耐腐蚀等一系列其他材料所不可替代的优良性能。碳纤维在航 空航天、风电叶片、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、交通建设等领域广泛应用。碳纤维已经应用于风电叶片、体育休闲、航空航天、压力容器、碳碳复材、交通建设、海洋等领域。湖北汽车碳纤维复合材料价格
高精高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。碳纤维的力学性能十分优异,拉伸强度约为2~7GPa,拉伸模量约为200~700GPa,且重量轻,密度约为1.5~2.0g/cm³,只有钢的四分之一。这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有更高的比强度和比模量。除了优异的力学性能外,碳纤维还具有耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、耐疲劳、热膨胀系数低、良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等特性。在应用方面,碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料形式。它一般不单独使用,而是作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。这些复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。碳纤维的这些特性使其成为军民两用新材料,属于技术密集型和航空敏感的关键材料。广西箱包碳纤维复合材料价格碳纤维,打造高精度工业利器。
现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法,所用3种原料纤维的组成、碳含量等见表。制造碳纤维用的原纤维名 称化学组分碳含量/%碳纤维收率/%黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C,H9580~90采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气,或用耐燃试剂等化学处理),碳化(400~1400℃,氮气)和石墨化(1800℃以上,氩气气氛下)。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。
碳纤维密度小、强度高、抗腐蚀性好、柔韧性好、稳定性好、应变能力强,是桥梁、建筑物加固和抗震的理想材料,所以在工业与民用建筑物、桥梁、隧道等建筑领域发展很快。碳纤维制成的构架屋顶,可减小建筑的体积和质量,使施工效率和抗震性提高。碳纤维复合材料的强度和模量高于钢材,弹性模量与钢材相当,但是拉伸强度远远大于钢材,耐久性能好。作为土木工程材料,在美国、日本和欧洲等国家和地区得到了大量推广。碳纤维复合材料补强混凝土时,不需要加铆钉和螺栓固定,耐久性好,可提高结构构件抗弯承载力,减少地震危害,施工工艺简单,不改变混凝土结构,延长使用寿命。碳纤维材料,工业界的明日之星。
碳纤维复合材料具有树脂基体和碳纤维的特性,力学性能优良,所以,体育器材中碳纤维复合材料的力学性能比传统的木材及其复合材料高得多。碳纤维在体育领域应用较多,如高尔夫球杆、球拍、帆船桅杆、棒球球杆等。高尔夫球杆使用碳纤维使其质量减轻,球可以获得较大的初速度;同时,碳纤维具有高阻尼特性,所以击球时间增加,球被击起的距离增加。高级自行车的关键部位大多使用碳纤维,赋予车体较好的刚性和减震性能,且质量较轻。2008年,国内研究碳纤维在自行车上的应用取得突破性进展,由碳纤维制造的自行车,质量只有9.5kg,为普通自行车的2/5,但是抗撞击能力却为普通自行车的8倍。碳纤维,创新材料助力工业升级。陕西电暖器碳纤维材料供应商
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碳纤维可以按照原丝种类、力学性能、丝束规格、原丝制备工艺等不同维度进行分类,不同类别的碳纤维分类标准如下:原丝种类:分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。其中,PAN基碳纤维由于生产工艺相对简单,产品力学性能优异,用 途 ,自20世纪60年代问世以来,迅速占据主流地位,占碳纤维总量的90%以上。沥青基、粘胶基的产量规模较小。因此,目前碳 纤维一般指PAN基碳纤维。力学性能:业内主要采用力学性能进行分类。企业产品分类主要参考日本东丽的牌号,并以此为基础确定自身产品的牌号及级别。此外, 按照现行聚丙烯腈基碳纤维国家标准GB/T 26752-2020的力学性能分类,PAN基碳纤维分为 型、 中模型、高模型、 高模型四 类。丝束规格:按纤维数量不同可分为小丝束和大丝束,一般将丝束数量小于24K的碳纤维称为小丝束(1K 一束碳纤维中有1000根丝), 24K以上的为大丝束。小丝束碳纤维性能优异、产量低、价格较高,一般用于航空航天、 等高科技领域。大丝束产品性能相对 较低、成本较低、生产控制难度大, 运用于基础工业、民用领域。湖北汽车碳纤维复合材料价格
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