紡織品檢驗與貿(mào)易畢業(yè)論文-碳纖維的性能與應(yīng)用-在線瀏覽
2025-03-02 16:36本頁面
【正文】 常溫下導(dǎo)熱性能良好，高溫下導(dǎo)熱性能低 9 突出的導(dǎo)電性能 9 優(yōu)良的吸附性能 9 具有耐輻射，能反射中子等特性 10 碳纖維的缺點 10 比較脆，怕受壓和剪切 10 抗氧化性差 10 破壞前無預(yù)報 104 碳纖維的應(yīng)用 11 碳絲 11 碳纖維氈和碳素短纖維 11 碳纖維織物 11 活性炭碳纖維 115 碳纖維的發(fā)展前景 116結(jié)論 12參考文獻(xiàn) 13致謝 14摘要碳纖維是一種新型材料，本文主要闡述了碳纖維的分類、生產(chǎn)制造等，碳纖維的高強度、高模量、耐高溫等主要特性，及在各行業(yè)中的應(yīng)用，并對其近年來的市場前景的展望，使人們對其有一定的了解。由于碳纖維有一定的缺點，限于當(dāng)時技術(shù)條件的限制，未能制造出體現(xiàn)碳纖維更多優(yōu)良特性的產(chǎn)品，至使碳纖維冷落一時。其中聚丙烯氰基纖維占85%，其余是瀝青基纖維，由于聚丙烯氰基纖維作原料，其生產(chǎn)工藝比較簡單，產(chǎn)品力學(xué)性能優(yōu)良，因此得到了大力發(fā)展；瀝青基纖維由于原料豐富，價格便宜，在民用工業(yè)方面獲得很好的推廣使用。是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導(dǎo)電，具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型的纖維狀的碳材料，它是用一些含碳的有機纖維，如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等做原料，將這些有機纖維跟塑料樹脂結(jié)合在一起，放在惰性氣氛中，在一定的壓強下加強熱碳化而成。碳纖維是一種具有導(dǎo)電性、強度大、密度小，耐腐蝕、耐高溫的新型材料 分類按制作原料分：纖維素基（人造絲基） 聚丙烯氰基 瀝青基（各向同性、各向?qū)灾虚g相）按制造方法和條件分：碳纖維（炭化溫度在800~1600℃時得到的碳纖維） 石墨纖維（炭化溫度在2000~3000℃時得到的碳纖維） 活性炭纖維 氣象生長纖維按性能分：一般型（GP，在通電部件、耐熱隔熱體、滑動部分、耐腐蝕材料等領(lǐng)域使用一般型。按狀態(tài)分：長絲、短纖維短切纖維 把格式調(diào)整齊。通常用以下幾種方法制得。，以純粹的丙烯氰聚合而成，再經(jīng)過特殊工藝得到連續(xù)纖維作原料。高強度的碳纖維的抗拉強度可達(dá)到3000—4000Mpa要比鋼大4倍多。碳纖維的密度是鋁合金的1／2，還不到鋼鐵的1／4，由于碳纖維的比強度和比彈性模量特別高，所以對那些要求全面減輕自重的物體，如宇航用品、交通用品、體育比賽用品就有更大的意義。） 纖維細(xì) 碳纖維的外表很平凡，粗看起來像人的頭發(fā)，但比人的頭發(fā)要細(xì)的多，將幾十根碳纖維合在一起才與人的頭發(fā)一樣粗細(xì)。除了質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于75%的硝酸和硫酸外，鹽酸、硝酸、硫酸和一些有機溶劑腐蝕不了碳纖維。在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的硝酸中只是稍有膨脹。 即耐低溫,又耐高溫在180℃的低溫下，許多材料都變的佷脆，連平時很堅固的鋼鐵也會變得比普通玻璃還易破碎。在3000—4000℃的高溫下，絕大多數(shù)的耐火材料都會立即融化，但是在沒有氧氣的情況下，碳纖維在這樣的高溫下也是巍然不動。 理論上，隨著溫度的升高，在2500℃時，碳纖維的強度不僅不降低反而比室溫的強度還要提高一倍。但在2000℃以上的高溫下，碳纖維的強度和彈性模量卻仍能基本保持。碳纖維的耐驟冷驟熱性能很好，其制品即使從3000℃的高溫一下子猛降到室溫也不會炸裂。碳纖維受到溫度變化時，它的長度方向上不是熱脹冷縮，而是熱縮冷張，他的膨脹系數(shù)是個負(fù)數(shù)。 常溫下導(dǎo)熱性能良好，高溫下導(dǎo)熱性能低 導(dǎo)熱性是材料傳導(dǎo)熱量能力大小的一個物理性能指標(biāo)。隨著溫度的升高，碳纖維的導(dǎo)熱性逐漸變低，在2000℃以上的高溫下，它的導(dǎo)熱性要比在常溫時低五、六倍。因此，碳纖維是一種很好的高溫隔熱材料，可以用于火箭、真空電爐外殼。碳纖維由于是纖細(xì)的纖維結(jié)構(gòu)，所以它的材質(zhì)又與織物的性質(zhì)有聯(lián)系，碳纖維制成的碳線、碳布具有柔軟性，可以做成柔軟的“電阻絲”，用在一些特殊的環(huán)境中，它們的電阻值可以通過制造過程中控制碳化溫度來調(diào)節(jié)。同時，這種柔軟的電阻絲在運行中不會變脆，不會產(chǎn)生局部過熱，是一種電阻加熱最有前途的新材料。這種材料具有巨大的表面積，而且表面上的碳原子處于“活化”狀態(tài)，很容易與其他化學(xué)物質(zhì)結(jié)合。他的通氣阻力僅為后者的1／5~1／2，吸附有機溶劑、~2倍多。這樣，一張5mm厚的多孔碳纖維紙就能起到20100mm厚的顆粒狀活性炭的作用。其表現(xiàn)為：一是吸附速度快。二是脫吸附速度快。這種多孔活性炭碳纖維可以制成絲線、織品和
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