c碳纖維是什么材料(碳纖維材料是做什么的)
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碳纖維屬于什么材料
碳纖維是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維。
碳纖維耐高溫居所有化纖之首,用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成,是制造航天航空等高技術器材的優良材料。
由碳元素組成的一種特種纖維,由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向,因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。
擴展資料:
碳纖維是軍事強國必爭之材
實際上,被譽為“新材料之王”的碳纖維,特別是在軍用上的高強度碳纖維原絲及其生產技術,是西方國家嚴格禁運的最重要技術。
由于其可用于國防軍工制造武器,一定強度以上的碳纖維需要獲得批準才能出口,達到與核武器技術相提并論的禁運等級。
在冷戰時期,碳纖維生產技術屬于技術密集型和政治敏感材料,以美國為首的巴黎統籌委員會對當時的社會主義陣營實行禁運。
戰爭結束后,由于碳纖維的高技術含量、高利潤回報,西方國家仍然對發展中國家實施禁運,尤其是在聚丙烯腈(PAN)原絲生產技術進口方面,即使有的國家已加入了世界貿易組織,也沒有多少改變。
參考資料來源:百度百科-碳纖維
參考資料來源:人民網-“新材料之王”碳纖維?為軍事強國的必爭之材
碳纖維是什么材料
碳纖維是由碳元素組成的一種特種纖維。
含碳量在90%以上,以腈綸和粘膠纖維為原料,經高溫氧化碳化而成,被廣泛應用于汽車材料、體育用品、土木建筑等多個領域中。
碳纖維質量比金屬鋁輕,但強度卻高于鋼鐵,并且具有高硬度、高強度、重量輕、高耐化學性、耐高溫的特性。
碳纖維具有碳材料的固有本征特性,又兼備紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維,這也使其在航空航天、土木工程、軍事、賽車與其他競技體育運動制品中很受歡迎。
碳纖維是含碳量高于90%的無機 高分子纖維。其中含碳量高于99%的稱 石墨纖維。碳纖維的 微觀結構類似人造石墨,是亂層石墨結構。 ?碳纖維各層面間的間距約為3.39到3.42A,各平行層面間的各個碳原子,排列不如石墨那樣規整,層與層之間借 范德華力連接在一起。
通常也把碳纖維的結構看成由兩維有序的結晶和孔洞組成,其中孔洞的含量、大小和分布對碳纖維的性能影響較大。
當?孔隙率低于某個臨界值時,孔隙率對碳纖維復合材料的層間 剪切強度、 彎曲強度和 拉伸強度無明顯的影響。有些研究指出,引起?材料力學性能下降的臨界孔隙率是1%-4%。孔隙體積含量在0-4%范圍內時,孔隙體積含量每增加1%,層間剪切強度大約降低7%。
通過對碳纖維 環氧樹脂和碳纖維雙馬來亞胺樹脂 層壓板的研究看出,當孔隙率超過0.9%時,層間剪切強度開始下降。由試驗得知,孔隙主要分布在纖維束之間和層間界面處。并且孔隙含量越高,孔隙的尺寸越大,并顯著降低了層合板中層間界面的面積。
當材料受力時,易沿層間破壞,這也是層間剪切強度對孔隙相對敏感的原因。另外孔隙處是應力集中區,承載能力弱,當受力時,孔隙擴大形成長裂紋,從而遭到破壞。
碳纖維是什么材料?
碳纖維是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維。
碳纖維耐高溫居所有化纖之首,用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成,是制造航天航空等高技術器材的優良材料。
由碳元素組成的一種特種纖維,由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向,因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。
擴展資料:
碳纖維應用于汽車的優點:
1、輕量化
碳纖維應用于汽車后,給汽車制造帶來最明顯的好處就是汽車輕量化,最直接影響的就是節能、加速、制動性能的提升。一般而言,車重減小10%,油耗降低6%~8%,排放降低5~6%, 0-100km/h加速性能提升8-10%,制動距離縮短2~7m。
2、安全性
車身輕量化可以使整車的重心下移,提升了汽車操縱穩定性,車輛的運行將更加安全、穩定。碳纖維復合材料具有極佳的能量吸收率,碰撞吸能能力是鋼的六到七倍、鋁的三到四倍,這進一步保證了汽車的安全性。
3、可靠性
碳纖維復合材料具有更高的疲勞強度,鋼和鋁的疲勞強度是抗拉強度的30-50%,而碳纖維復合材料可達70-80%,因此汽車上應用碳纖維復合材料對于材料疲勞可靠性有較大提升。
4、減短研發周期
由于碳纖維復合材料可設計性比金屬強,因此更易于車身開發的平臺化、模塊化、集成化。這樣碳纖維車身及金屬平臺的混合車身結構對于傳統汽車車身結構而言,可以做到模塊化、集成化,大大減少零件種類,減少工裝投入,縮短開發周期。
碳纖維是什么材料?
01
碳纖維是含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性,外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物,由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向,因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。
碳纖維是含碳量在90%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料,經高溫氧化碳化而成。是制造航天航空等高技術器材的優良材料。具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性 外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物,由于其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向,因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合,制造先進復合材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料,其比強度及比模量在現有工程材料中是最高的。
現代碳纖維工業化的路線是前驅纖維炭化工藝法,制造碳纖維用的原纖維名稱化學組分碳含量/%碳纖維收率/%黏膠纖維(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纖維(C3H3N)n6840~55瀝青纖維C,H9580~90采用這3種原纖維制造炭纖維的流程都包括:穩定化處理(在200~400℃空氣,或用耐燃試劑等化學處理),碳化(400~1400℃,氮氣)和石墨化(1800℃以上,氬氣氣氛下)。為了提高炭纖維與復合材料基質的粘接性能需進行表面處理、上漿、干燥等工序。
另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下,于1000℃高溫下反應,可制得不連續的短切碳纖維,最大長度可達50 cm。其結構不同于聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維,易石墨化,力學性能良好,導電性高,易形成層間化合物。
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