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碳是地球上最重要也是最神秘的元素,沒有碳地球上就沒有機(jī)物。人們所熟知的同素異形體形式存在的碳單質(zhì)有無定形碳、金剛石、石墨?,F(xiàn)在又新興起一種性能十分優(yōu)越的碳材料,碳纖維。它是由有機(jī)纖維經(jīng)碳化以及石墨化處理而得到微晶石墨材料,本文主要講碳纖維的
碳纖維的密度和塑料差不多,強(qiáng)度卻高于鋼,還有耐腐蝕、高模量、耐摩擦等特定,對(duì)國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提高國民經(jīng)濟(jì)有重要意義。碳纖維的制備過程并不簡單,產(chǎn)品生產(chǎn)出來后,還需要通過表面改性來提高浸潤性和粘結(jié)性。本文主要講的是它表面處理技術(shù)。
碳纖維管主要是制成碳纖維加強(qiáng)塑料這種復(fù)合資料來應(yīng)用,碳纖維是一種纖維狀碳資料。它是一種強(qiáng)度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導(dǎo)電,具有許多珍貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型資料。用碳纖維與塑料制成的復(fù)合資
在所有非金屬材料中,工程塑料和復(fù)合材料在汽車上的應(yīng)用是最廣泛的。復(fù)合材料是兩種或兩種以上的材料通過物理化學(xué)方法,組合成的新材料。碳纖維復(fù)合材料是比較常見的復(fù)合材料之一,有高模量、導(dǎo)電、耐高溫、耐腐蝕、低膨脹率等優(yōu)點(diǎn),對(duì)產(chǎn)品的輕量化有重大意義
碳纖維最早發(fā)現(xiàn)與1879年,20世紀(jì)70年代的時(shí)候,每千克碳纖維的價(jià)格需要2000美元,20世紀(jì)80年代,價(jià)格降至每千克100美元,到了2009年,全球產(chǎn)量達(dá)到4萬噸,價(jià)格只需要25美元。專家預(yù)計(jì),到2020年的時(shí)候它的使用量將達(dá)到14萬噸,越來越受人們歡迎。
現(xiàn)在的碳纖維可是炙手可熱的材料,常常和樹脂復(fù)合起來制造成體育用品、機(jī)械零件、飛機(jī)汽車或是裝飾品。它的優(yōu)點(diǎn)很多,強(qiáng)度高、重量輕、耐腐蝕、耐摩擦、使用壽命長,缺點(diǎn)也非常明顯,硬度高、脆性大,容易出現(xiàn)分層、碎裂,那么在它加工的時(shí)候要注意些。
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