碳(C)纖維可以用多種類型聚合物制得,例如粘膠纖維、聚丙烯腈纖維、芳香族聚酰胺(acylamide)(俗稱:尼龍)纖維等。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。有些熱固性聚合物也可以制得碳纖維,例如酚(phenol)醛(aldehyde)樹脂(Resin)和糠基樹脂。碳纖維是一種高科技產(chǎn)品(Product),所以在制備的時候一定要格外小心。文本就來給大家講一下制備碳纖維要注意(attention)些什么。
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首先要求制得含碳(C)量盡可能(maybe)高的原絲,以便在將其轉(zhuǎn)變成碳纖維的過程(guò chéng)中保持住纖維的形態(tài)(pattern)。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。
碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。要做到這點,原絲的穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)化很為重要,它可避免聚合物大量揮發(fā)或熔融。 其次,在高模量碳纖維的制備過程(guò chéng)中,要求石墨(化學(xué)式C )層能擇優(yōu)沿纖維軸取向。石墨晶體的層狀特性導(dǎo)致(cause)了它具有高度的各向異性。石墨的典型結(jié)構(gòu)是碳原子(化學(xué)式:C) 以六方形排列成相互呈平行的層狀,在同一層向,各個碳原子都與共相鄰的三個碳原子構(gòu)成強固的共價鍵。高模量碳纖維的制備需包括(bāo kuò)使各碳平面層發(fā)生沿縱向取向的步驟(procedure),這可通過(tōng guò)使碳纖維本身發(fā)生塑性形變,或使在原絲轉(zhuǎn)變?yōu)樘祭w維的過程(guò chéng)中發(fā)生塑性形變來達到。 第三個要注意(attention)的是對碳纖維微細結(jié)構(gòu)缺陷的消除,讓所形成的石墨平面有所發(fā)展。讓碳素纖維在2500℃的溫度(temperature)下進行熱處理(chǔ lǐ),這樣可以提高結(jié)晶的序態(tài)。 制備碳纖維主要就是要注意好上面三個問題(Emerson)。至于制備的步驟,不同聚合物的制備步驟都會有些許的差別。這里就不多說了?,F(xiàn)在碳纖維已經(jīng)深深走進了我們的生活,小到羽毛球拍、釣魚竿、手表零件,大到飛機、火箭、潛水艇,都可以用碳纖維來制作,使用廣泛(extensive)。
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