碳纖維資料的電性質(zhì)與碳纖維中電子的能帶結(jié)構(gòu)密切相干,能帶實(shí)際認(rèn)為,碳纖維中的電子不再束縛于個別的原子,而是在全部碳纖維內(nèi)活動,稱為共有化電子。碳纖維管具有強(qiáng)度高,壽命長、耐腐蝕,質(zhì)量輕、低密度等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于風(fēng)箏、航空模型飛機(jī)、燈用支架、PC設(shè)備轉(zhuǎn)軸、蝕刻機(jī)、醫(yī)療器械、體育器材等機(jī)械設(shè)備。尺寸穩(wěn)定、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熱膨脹系數(shù)小、自潤滑和吸能抗震等一系列優(yōu)異性能。并具有高比模、耐疲勞、抗蠕變、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等。在探討共有化電子的活動狀況時假設(shè)原子實(shí)處在其均衡位置,而把偏離均衡位置的影響看成微擾,對幻想晶體,原子規(guī)矩排列成晶格,晶格存在周期性。
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因此等效勢場V(r)也應(yīng)存在周期性。碳纖維板補(bǔ)強(qiáng)單向板材,其成型工藝是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內(nèi)固化并連續(xù)拉擠成型。采用優(yōu)質(zhì)碳纖維原料與良好基本樹脂,碳纖維板材具有拉伸強(qiáng)度高、耐腐蝕性、抗震性、抗沖擊性等良好性能。碳纖維型材具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。晶體中的電子就是在一個存在晶格周期性的等效勢場中活動。
電子只能存在于不同的能帶區(qū)域,從內(nèi)到外分辨稱為第
一、第
二、第三……布里淵區(qū)。在探討碳纖維的電學(xué)性質(zhì)時,可能形象地將能帶分為價帶跟導(dǎo)帶,價帶跟導(dǎo)帶之間稱為禁帶,當(dāng)禁帶寬度不大于0eV時,碳纖維為導(dǎo)體;當(dāng)禁帶寬度大于0時,固體個別存在半導(dǎo)體性質(zhì);當(dāng)價帶不完全充斥時,碳纖維存在空穴導(dǎo)電性質(zhì)。價帶跟導(dǎo)帶可能對應(yīng)于價鍵實(shí)際中的成鍵跟反鍵軌道。
123456 金剛石的禁帶寬度達(dá)5.47eV,存在極強(qiáng)的絕緣才干,經(jīng)過摻雜,可能在金剛石中產(chǎn)生一定量的載流子,從而實(shí)現(xiàn)金剛石的半導(dǎo)體利用,這是目前CVD金剛石研究范疇的熱點(diǎn)課題之一;在場致發(fā)射方面,金剛石也存在普遍的利用前景。
石墨晶胞的倒格子空間,第一布里淵區(qū)邊界及成鍵、反鍵軌道空間結(jié)構(gòu)圖,在二維六邊形布里淵環(huán)的頂點(diǎn)上,成鍵跟反鍵。軌道多少乎重疊在一起,即便無缺點(diǎn)結(jié)晶石墨也只有約40meV的能隙,缺點(diǎn)與雜質(zhì)個別老是進(jìn)步碳纖維中載流子的密度,同時會進(jìn)步對電子的散射才干,因此碳纖維資料個別為導(dǎo)體并存在較高的電阻加熱效應(yīng)。