文档介绍：材化11-2 制作:赵雯雯碳纤维(carbon fiber)它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。碳纤维作为一种高性能纤维,具有高比强度、高比模量、耐高温、抗化学腐蚀、耐辐射、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能。此外,还具有纤维的柔曲性和可编性。碳纤维既可用作结构材料承载负荷,又可作为功能材料发挥作用。因此碳纤维及其复合材料近几年发展十分迅速。目录?一、碳纤维?二、碳纤维增强复合材料?三、碳纤维增强基复合材料?四、碳纤维及复合材料的应用?五、总结一、,由有机纤维原丝在1000℃以上的高温下碳化形成,且含碳量在90%以上的高性能纤维材料。用x-射线、电子衍射和电子显微镜研究发现,真实的碳纤维结构并不是理想的石墨点阵结构,而是属于乱层石墨结构,如图1-1。图1-1 碳纤维示意图构成此结构的基元是六角形碳原子的层晶格,由层晶格组成层平面。在层平面内的碳原子以强的共价键相连, 1 nm;在层平面之间则由弱的范德华力相连,~;层与层之间碳原子没有规则的固定位置,因而层片边缘参差不齐。处于石墨层片边缘的碳原子和层面内部结构完整的基础碳原子不同。层面内部的基础碳原子所受的引力是对称的,键能高,反应活性低;处于表面边缘处的碳原子受力不对称,具有不成对电子,活性比较高。: : (1) 密度小、质量轻,-2g/cm3,相当于钢密度的1/4、铝合金密度的1/2;(2) 强度、弹性模量高,其强度比钢大4-5倍,弹性回复为100%;(3)热膨胀系数小, 导热率随温度升高而下降,耐骤冷、急热,即使从几千摄氏度的高温突然降到常温也不会炸裂;: : (4)摩擦系数小,并具有润滑性;(5)导电性好, 25℃时高模量碳纤维的比电阻为775Ω·cm,高强度碳纤维则为1500Ω·cm;(6)耐高温和低温性好,耐酸性好,对酸呈惰性,能耐浓盐酸、磷酸、硫酸等侵蚀。,可以分为聚丙烯***基碳纤维、黏胶基碳纤维和沥青基碳纤维三种。 4. ,纺丝,预氧化,炭化和石墨化之后即可制得。聚丙烯***溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合和本体聚合,通过湿法纺丝或者是干喷湿纺法纺丝制得原丝。黏胶基碳纤维的制备工艺流程具体如图1-2所示。