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碳纤维是一种新型碳材料,是二十一世纪社会发展和工业进步不可缺少的一种工业材料,它代表了一个国家材料科学发展水平。作为一种单体材料,碳纤维集多种优异性能于一体。包括力学性能:高比强度、高比模量、耐摩擦、抗蠕变;热学性能:导热、热容量低、热膨胀系数小;化学性能:耐高温、耐腐蚀;电学、磁学性能。导电、电磁屏蔽性好、X射线透过性好等特点,可广泛应用于摩擦材料、高温保温材料、高档密封材料、防静电材料、C/C复合材料的增强材料、电热及建筑等领域。
碳纤维作为一种很好的结构材料,已被广泛应用于各种领域。除了质量轻、强度高、耐高温等众多优异的特性之外,碳纤维复合材料的耐腐蚀性特性比其他材料的要更为突出。从碳纤维的制作工艺过程可以看出,碳纤维是一种经过高温碳化、然后经过石墨化处理最终形成的一种类似石墨晶体的一种结构,这中结构本身就具有很高的耐腐蚀的介质,在一些化学介质中,其强度、模量基本保持无变化。但是在实际应用中,碳纤维通常会与树脂等基体材料融合,构成碳纤维复合材料使用,所以碳纤维制品的耐腐蚀性能会与碳纤维本身的耐腐蚀性能有一定的差异。
石墨制品的特点及用途:一、石墨制品具有很好的吸附性。 炭的空隙结构使炭具有很好的吸附性,故炭常被用作吸附材料,用于吸附水分、气味、有毒物质等。我们做过实验,前几天烤肉用过的石墨烤盘看上去非常干净,但放到电磁炉上加热,会看到上次烤肉时吸附的油脂和有害物质会慢慢渗出,不过不用担心,用干净的餐纸擦拭干净即可使用了。二、石墨制品具有很好的导热性,传热快,受热均匀,节约燃料。用石墨制成的烤盘,锅等加热快,而且烧制的食物受热均匀,从里往外熟,加热时间短,不仅味道纯正,而且能锁住食物本来的养分。我们做过实验,用石墨烤盘烤肉时,刚开始电磁炉打到大火,仅20-30秒就能预热,开始烤制食物时只要打在小火上即可,有利用节约能源。
按原料体系的不同,碳纤维主要分为:黏胶基碳纤维、聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维。黏胶基碳纤维,黏胶基碳纤维主要用于耐烧蚀材料和隔热材料,目前, 黏胶基碳纤维仍占据着其他碳纤维不可取代的地位,是重要的战略物资。聚丙烯腈基碳纤维,聚丙烯腈基碳纤维是目前的主流,占据了主要的市场费额:1、瓦特的技术突破打通了制造高性能碳纤维的通道;2、PAN原丝质量是制造高性能碳纤维的前提;3、一条龙生产线得到发展,世界上几条著名的PAN基碳纤维生产线大多是从原丝开始,直到碳纤维以及中、下游产品开发。沥青基碳纤维,1965年,日本群马大学的大谷衫郎研制沥青基碳纤维获得成功,从此,沥青成为生产碳纤维的新原料,是目前碳纤维领域中仅次于PAN基的第二大原料路线。
碳纤维在航空工业中的使用越来越多,航空业制造商使用这种材料进行加工和制造,将面临许多复杂的问题。石墨碳毡这种材料可单独使用,也可采用复合夹层和蜂房式结构,用途特别广泛,重量轻和结构性负荷方面的优势将确保其未来的增长。再一次领跑这一技术领域,与制造机翼结构的全球知名公司合作。定做石墨碳毡工厂诸如机身和机翼等碳纤维结构组件要承受巨大的压力,无疑是所有飞机的关键部件。本质上,碳纤维是一种分层复合材料,如果机翼组件未达到 100% 平直度,重叠的一层则无法精准结合,在应力和压力作用下将导致灾难。OPEN MIND 与机翼制造商合作,使这种困难复杂的工序自动化,并与第三方公司合作,以数字方式扫描结构,然后对组件的曲面配合进行逆向工程,确定每个结构独一无二的配合零件。