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制备碳纤维要注意哪些问题?

  碳纤(xian)(xian)维(wei)(wei)可利用粘胶纤(xian)(xian)维(wei)(wei)、聚(ju)丙烯腈纤(xian)(xian)维(wei)(wei)、芳香族(zu)聚(ju)酰胺纤(xian)(xian)维(wei)(wei)等(deng)(deng)多(duo)种聚(ju)合物制备可得,酚(fen)醛(quan)树脂和糠基树脂等(deng)(deng)热固性聚(ju)合物同样也可以制备碳纤(xian)(xian)维(wei)(wei)。碳纤(xian)(xian)维(wei)(wei)制备成本高、工(gong)艺复杂,所以在此(ci)过程中一定要多(duo)注(zhu)意一些细(xi)节。

  碳(tan)(tan)纤维原丝的(de)(de)稳(wen)定是十分(fen)重要(yao)的(de)(de),能够(gou)减少聚合物大量的(de)(de)熔(rong)融以及挥发(fa)。要(yao)求(qiu)我们能够(gou)得(de)到含碳(tan)(tan)量高(gao)的(de)(de)原丝,以保(bao)证(zheng)在将(jiang)其(qi)转化为碳(tan)(tan)纤维的(de)(de)时候能够(gou)很好的(de)(de)保(bao)持住其(qi)纤维的(de)(de)状态(tai)。

碳纤维

  石(shi)墨的典型结构是(shi)六方形(xing)的碳(tan)(tan)原子(zi)排(pai)列成(cheng)(cheng)平行层(ceng)状(zhuang)的,每个碳(tan)(tan)原子(zi)都(dou)会与相邻的三(san)个碳(tan)(tan)原子(zi)构成(cheng)(cheng)加固的共价键。石(shi)墨晶体的层(ceng)状(zhuang)特性(xing)(xing)决定(ding)了碳(tan)(tan)纤(xian)维(wei)(wei)具有各(ge)项异形(xing),在高(gao)模量的碳(tan)(tan)纤(xian)维(wei)(wei)制备过程中,要求(qiu)石(shi)墨层(ceng)可(ke)以(yi)沿着(zhe)纤(xian)维(wei)(wei)轴的方向分布,可(ke)通过原丝转化(hua)为碳(tan)(tan)纤(xian)维(wei)(wei)的过程中塑性(xing)(xing)形(xing)变(bian)来达到,或者(zhe)碳(tan)(tan)纤(xian)维(wei)(wei)本身的塑性(xing)(xing)形(xing)变(bian)也是(shi)可(ke)以(yi)的。

  除此(ci)外,可(ke)以(yi)(yi)将碳素纤(xian)维在2500℃的高温(wen)下进行热处(chu)理,以(yi)(yi)此(ci)来提高结(jie)(jie)晶的序列。这(zhei)样可(ke)以(yi)(yi)消(xiao)除碳纤(xian)维微细(xi)结(jie)(jie)构的缺(que)陷,从而让所有的石墨(mo)平面(mian)得以(yi)(yi)在纤(xian)维方(fang)向延伸。

碳纤维

  以上便是碳(tan)(tan)纤维(wei)(wei)(wei)制备(bei)过程(cheng)中,需要注意(yi)的(de)几(ji)个问题,当然了,不(bu)同的(de)聚(ju)合物在(zai)制备(bei)的(de)过程(cheng)中都会(hui)存在(zai)或多或少的(de)差(cha)别,这(zhei)里就不(bu)一(yi)(yi)一(yi)(yi)赘述了。目前碳(tan)(tan)纤维(wei)(wei)(wei)在(zai)航(hang)空航(hang)天、轨道交(jiao)通、体育器械、医疗器材等多领(ling)域有着(zhe)广(guang)泛应(ying)用,随着(zhe)对(dui)碳(tan)(tan)纤维(wei)(wei)(wei)研究的(de)不(bu)断深入,未来(lai)碳(tan)(tan)纤维(wei)(wei)(wei)将普(pu)及到生(sheng)活(huo)的(de)方(fang)(fang)方(fang)(fang)面(mian)面(mian)。

 

        阅读延伸:《碳纤维复合材料抗拉强度如何?
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