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文档简介

1、碳纤维碳纤维碳纤维碳纤维 由有机纤维或低分子烃气体原料在气氛中经高温（1500）碳化而成的纤维状化合物，其碳含量在90%以上。石墨：六方晶系碳纤维：乱层石墨结构最基本的结构单元：石墨片层二级结构单元：石墨微晶(由数张或数十张石墨片层组成)三级结构单元：石墨微晶组成的原纤维。直径在50nm左右，弯曲，彼此交叉的许多条带状组成的结构。碳纤维的性能碳纤维的性能碳纤维的物理性质：耐热性 热膨胀系数性 热导率 比热 导电性 润滑性碳纤维的化学性质：耐一般的酸碱碳纤维的缺陷碳纤维的缺陷碳纤维中的缺陷主要来自两方面：碳纤维中的缺陷主要来自两方面： 原丝带来的缺陷原丝带来的缺陷 碳化过程中可能消失小部分，但大

2、部分将保留下来，变成碳纤维的碳化过程中可能消失小部分，但大部分将保留下来，变成碳纤维的缺陷。缺陷。 碳化过程带来的缺陷碳化过程带来的缺陷 碳化过程中，大量非碳化过程中，大量非C C元素以气体形式逸出，使纤维表面及内部形元素以气体形式逸出，使纤维表面及内部形成空穴和缺陷。成空穴和缺陷。 碳纤维中缺陷的观察研究手段：碳纤维中缺陷的观察研究手段： 扫描电镜扫描电镜(SEM)(SEM)：纤维表面缺陷：纤维表面缺陷 透射电镜透射电镜(TEM)(TEM)：纤维内部结构：纤维内部结构碳纤维的分类碳纤维的分类按原丝类型按原丝类型按碳纤维性能按碳纤维性能按碳纤维的功能按碳纤维的功能按制造条件和方法按制造条件和方

3、法碳纤维的分类方法碳纤维的分类方法按原丝类型分类按原丝类型分类聚丙烯腈基聚丙烯腈基粘胶基粘胶基沥青基沥青基木质素纤维基木质素纤维基其他有机纤维基其他有机纤维基按碳纤维按碳纤维性能分类性能分类通用级碳纤维通用级碳纤维：拉伸强度拉伸强度1.4GPa， 拉伸模量拉伸模量 140GPa高性能高性能 碳纤维碳纤维高强度碳纤维高强度碳纤维 高模量碳纤维高模量碳纤维 超高强碳纤维超高强碳纤维超高模碳纤维超高模碳纤维高强高模碳纤维高强高模碳纤维中强中模碳纤维中强中模碳纤维 等等按碳纤维的按碳纤维的功能分类功能分类受力结构用碳纤维受力结构用碳纤维耐焰用碳纤维耐焰用碳纤维导电用碳纤维导电用碳纤维润滑用碳纤维润滑用

4、碳纤维耐磨用碳纤维耐磨用碳纤维活性碳纤维活性碳纤维按制造条件和按制造条件和方法分类方法分类碳纤维碳纤维：碳化温度碳化温度12001500oC，碳含量，碳含量95以上。以上。石墨纤维石墨纤维：石墨化温度石墨化温度2000oC以上，碳含以上，碳含量量99以上以上。活性碳纤维：活性碳纤维：气体活化法，碳纤维在气体活化法，碳纤维在6001200oC，用水蒸汽、，用水蒸汽、CO2、空气等活化。空气等活化。气相生长碳纤维气相生长碳纤维：惰性气氛中将小分子有惰性气氛中将小分子有机物在高温下沉积成纤维机物在高温下沉积成纤维晶须或短纤维。晶须或短纤维。碳纤维的制造碳纤维的制造 碳纤维不能用熔融法或溶液法直接纺丝，只能以有机纤维为原料，采用间接方法来制造。以有机纤维为原料制造碳纤维的过程：有机纤维预氧化处理高温碳化原丝原丝碳纤维的表面处

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