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碳纤维石墨化机理

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2018-06-18【

  碳(C)纤维预氧(Oxygen)化处理(chǔ lǐ)后,还有进行石墨(化学式C )化处理,把它放入2000℃-3000℃的高温中,充分除去纤维碳以外的元素。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。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料,通过不同的加工方法,加工成为能够满足使用要求的材料制品。科学家德拜和谢乐提出的微晶成长理论正好能解释石墨化过程(guò chéng)中所发生的变化,本文小编就来给大家说一下碳纤维石墨化机理。

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    不管是定性碳(C)、二维乱层石墨(化学式C )还是三维有序石墨(化学式C )都是由微晶组成的,只不过微晶的大小、堆叠状态和取向性不同而已。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。在高温石墨(化学式C )化过程(guò chéng)中向石墨(化学式C )化结构转变,根据原料结构和性质的不同,可以分为易石墨(化学式C )化碳和难石墨(化学式C )化碳,前者也叫软碳,后者又叫硬碳。中间相沥青(成分:沥青质和树脂)属于易石墨(化学式C )化碳,粘胶基碳纤维属于难石墨(化学式C )化碳,PAN基碳纤维介于两者之间。在高温石墨(化学式C )化过程中,结构转化、重排和取向有序化需要活化能。活化能主要来自外部传给体系的热量,其次是体系内部释放(release)出的潜能(Potential),遵守阿伦尼乌斯定律(scientific law)。     好多个研究(research)者做过碳纤维石墨(化学式C )化的工艺测定,得出的结论有下面几点:1、碳纤维中以氮为主的非碳元素几乎全部被溢走,得到含碳量接近100%的石墨(化学式C )纤维。2、2200℃是石墨(化学式C )化的敏感(感觉敏锐)温度(temperature),当到达这个温度时,缩合脱氧(降低氧含量)(Oxygen)反应基板完成。3、随着石墨(化学式C )反应的进行,六角形石墨(化学式C )层平面呈现扁平形状。4、随着温度的升高,石墨平面逐渐有序化。     石墨化是碳纤维生产(Produce)中重要的一环,完成这个步骤(procedure)后,再对碳纤维进行简单的表面处理(chǔ lǐ),剪去不合格的部分就完成了。如果你想碳纤维制造的全过程,可以看看官网的另一篇文章。     

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