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先进材料碳纤维

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2018-03-28【

  针对玻璃材质纤维(Glass Fiber)的模量低、耐热性不理想,难以满足航空航天工业受力结构的应用需求,在20世纪60年代发展了强度(strength)特别高的、高模量、低密度(单位:g/cm3或kg/m3)的碳(C)纤维。碳纤维的发展可以追溯(trace back)到到1880年,爱迪生用棉、亚麻等纤维制成用做电灯丝的碳丝,因太脆、易级化、亮度低,后改为钨(wolfram)丝。直到20世纪50年代,为了解(Find out)决武器隔热问题(Emerson)碳纤维才再次走进人们的视野,这次,它有了突破性的进步,受到各个不同的行业的欢迎。

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    美国联合碳(C)化物(carbide)公司(Company)研究(research)出人造丝为原料进行碳纤维的工业生产(Produce),商品牌号为Thomel 。碳纤维复合材料主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小,因此有很高的比强度。碳纤维复合材料在复合材料大家族中,纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来,碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功,性能不断得到改进,使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。1962年,日本大阪技术研究所研究出以聚丙烯睛为原料的聚丙烯睛基碳纤维。1964年,英国皇家研究所的Watt等人在预氧(Oxygen)化和碳化时对聚丙烯睛纤维施加应力牵伸,制得了强度特别高的(strength)、高摸量的碳纤维。l963年,日本的大谷衫郎以沥青(成分:沥青质和树脂)为原料也成功制出碳纤维。此后,碳纤维向着高强度、高模量方向发展。我国从20世纪70年代也产碳纤维,不过发展缓慢品种少,性能一般,产量低。经过几十年的发展,碳纤维已经在力学性能、工业化生产(Produce)、品种、应用等方面技术日趋成熟,1995年以来,国外几家主要的高性能碳纤维生产(Produce)厂家的生产(Produce)能力不断扩大,成倍增长,进入了大发展新时期。     随着时代的发展,碳纤维的种类多样,按照力学能力不同,可以分为中强型、高强型、超高强型、中模型、高模型;按照功能可以分为受力结构用碳纤维、耐焰碳纤维、活性碳纤维、导电碳纤维、润滑碳纤维、耐磨碳纤维等。碳纤维材料(Material)性能测试(TestMeasure) 123,123

 
 

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