碳纤维原料的煅烧

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    .碳(C)纤维原料在煅烧过程(guò chéng)中是如何发生体积（volume)收缩的？所有碳(C)纤维原料在煅烧过程(guò chéng)中都会逐渐发生体积（volume)收缩，这是伴随着炭质原料所含挥发分的排出以及热解缩聚反应导致(cause)结构变化，使碳纤维原料块体致密化而引起的，从而有效地提高了碳纤维原料的真密度（单位:g/cm3或kg/m3)和机械强度（strength)。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。对于延迟焦来说，700℃以前，由于发生剧烈的热解缩聚反应，其体积收缩较大；700～1000℃温区内，延迟焦的体积收缩速率有所减缓；1000℃以后，焦炭（Coke）进行结构收缩并产生许多微裂纹，这些裂纹直接导致(cause)煅烧炭质原料产生破碎现象。即使煅烧温度（temperature)升至1200～1300℃，这种体积收缩仍在继续进行。碳纤维原料挥发分包含比重大并在煅烧时排出量多，则其收缩程度越大，煅后延迟焦和无烟煤的体积收缩在20%～30%范围(fàn wéi)内。    .煅烧过程中碳纤维原料的真密度（单位:g/cm3或kg/m3)是如何变化的？碳纤维原料在煅烧过程中真密度的变化与煅烧温度（temperature)呈线性关系，即随其煅烧温度（temperature)上升而增大。各种碳纤维原料煅烧后的真密度都有较大幅度的提高，例如石油焦的真密度从煅烧前的1.36～1.62g/cm^3提高到煅后的2.04～2.12g/cm^3，增加幅度高达40%以上。碳纤维原料在煅烧过程中真密度的提高，主要是由于其在高温下不断逸出挥发分并同时发生热解缩聚反应，导致结构重排和体积收缩的结果。一般来说，在同样煅烧温度（temperature)下，煅后碳纤维原料的真密度越大，则这种碳纤维原料越容易石墨(化学式C )化。 内容来自123456