一、碳纤维及其复合材料
碳纤维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、耐磨擦、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。我国主要研究单位有山西煤化所、上海合纤所、北京化工大学、山东工业大学、东华大学、安徽大学、浙江大学、长春工业大学等。
碳纤维比重小,因此有很高的“比强度”。碳纤维属于聚合物碳,是有机纤维经固相反应转变为纤维状的无机碳化合物。碳纤维是一种新型非金属材料,它和它的复合材料具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热、比重小和热胀胀系数小等优异性能,碳纤维单独使用时主要是利用其耐热性、耐蚀性、导电性和其它性质。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。1)PAN基碳纤维产量急剧提高,生产规模大型化,产品价格下降。2)PAN基碳纤维生产工艺、设备、技术不断改进,碳纤维性能不断提高。如:日本东丽公司已开发出高强型T1000系列碳纤维,抗拉模量295GPa,拉伸强度达7.05GPa,而其高强高模MSJ型抗拉模量达640GPa,抗拉强度为3.62GPa。采用三维编织的复合材料具有整体性和力学的合理性两大特点,其在剪切强度、抗冲击损伤特性等性能方面均优于传统的层合复合材料,因此采用编织结构的复合材料发展迅速,三维编织分圆机和方机两种,用这两种机器可以编织出许多复杂的编织物。3)应用范围从少数高科技领域、军事部门扩展到整个工业民用的各个部门
。目前,聚腈基碳纤维产量约占全球碳纤维总产量的90%,生产能力约为31565t/a,其中小丝束碳纤维约为23165t/a,占73.4%,大丝束碳纤维约为8400t/a,占26.6%;基体材料由于碳纤维的很多性能是玻璃纤维所不及的,它可以在绝氧气氛下高于3000摄氏度的高温还保持高强度,而玻璃纤维高于700摄氏度的高温下已丧失了强度。日本东丽、东邦和三菱三家公司的小丝束碳纤维生产能力合计为17500t/a,
碳纤维发展简史:
1860年,斯旺制作碳丝灯泡
1878年,斯旺以棉纱试制碳丝
1879年,爱迪生以油烟与焦油、棉纱和竹丝试制碳丝(持续照明45小时)
1882年,碳丝电灯实用化
1911年,钨丝电灯实用化
1950年,美国Wright--Patterson基地开始研制黏胶基碳纤维
1959年,美国UCC公司生产低模量黏胶基碳纤维“Thornel—25”,日本大阪工业试验所的进藤昭男发明了PAN基碳纤维
1962年,日本碳公司开始生产低模量PAN基碳纤维(0.5吨/月)
东莞市明轩碳纤维科技有限公司位于东莞市南城蛤地工业区,主要以碳纤维板、碳纤维管、碳纤制品的生产及CNC加工为一体的生产型企业。
碳纤维与金属材料z大的不同在于,一般选定一种金属材料其强度给定的,碳纤维是一种各向异性的结构材料,平行于纤维方向与垂直纤维方向性能不同,所以碳纤维材料能够通过的铺层设计,尽可能的发挥出性能的优势。例如常见的碳纤维板,不同的铺层角度所带来的性能也是不同的。我国碳纤维在工业应用领域也得到快速发展,每年需大量进口碳纤维,如2007年全世界碳纤维产量达到3万t,我国进口约6000多t,约占世界总产量的1/5。
以上信息由专业从事t700碳纤板的明轩科技于2024/4/29 13:31:16发布
转载请注明来源:http://m.herostart.com/qynews/dgmingxuan-2744146858.html