碳纖維有很多優(yōu)良的機能,這是其它資料無奈比較的,它的密度小、品質(zhì)輕、拉伸強度大、拉伸模量高、耐疲勞、耐磨損、抗蠕變、耐腐化、不生銹、生物相容性好、存在優(yōu)良的減震機能。碳纖維制品廠家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。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。但它屬于脆性資料,拉伸強度受控于各類缺點,下面就來具體說一下。
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缺點分為名義缺點跟內(nèi)部缺點。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。就缺點來源,又可分為先天性缺點跟后天性缺點。前者是由原絲 ;遺傳 ;下來的,后者則是在生產(chǎn)進(jìn)程中產(chǎn)生的。在碳纖維的各類缺點中,名義缺點約占90%左右,是影響拉伸強度的重要因素之一??茖W(xué)家們做過實驗,證明碳纖維拉伸強度一直進(jìn)步是因缺點尺寸一直減小的緣故。這也就是說,20世紀(jì)80年代,缺點尺寸較大,是微米級,使纖維拉伸強度在4GPa以下,相稱于當(dāng)時產(chǎn)品T300跟T400。20世紀(jì)80年代中、后期,缺點尺寸已把持在亞微米級,碳纖維拉伸強度已進(jìn)步到7GPa左右,呈現(xiàn)了高強型碳纖維T700、T800跟T1000。21世紀(jì)初到當(dāng)初,人們?nèi)栽诓扇「鞣N技巧辦法連續(xù)減小缺點尺寸,有望使碳纖維的拉伸強度進(jìn)步到1OGPa左右。 目前,實驗室已研制出拉伸強度為9.03GPa的PAN纖維,要進(jìn)步碳纖維拉伸強度的基本思路是降落各類缺點的尺寸。經(jīng)過科學(xué)家們一直研究,信賴過不了多久,這個問題就能得到徹底的解決。對于其它碳纖維常見的問題以及解決方法,可參看《怎么降落碳纖維的毛病》。
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