碳纤

碳纤【碳纤】碳纤(Carbon Fiber)是由经环氧涂层处理和石墨压织的碳化纤维製成的 。其优点是重量轻 , 抗张强度高 , 在所有密度低的人造合成手柄材料中 , 碳纤可能是最坚固的 。碳纤也是一种高度加工的材料 , 因此一般也被用在高端产品上 。
基本介绍中文名:碳纤
外文名:Carbon Fiber
组成:环氧涂层和石墨压织
特点:重量轻 , 抗张强度高
碳纤简介其由碳引起的反光很引人注目 , 外观很具有未来派色彩 。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 , 其外形有显着的各向异性、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 。碳纤维之种类经高温处理后 , 其含碳量超过90%以上之纤维材料 , 称之为碳纤维 。碳纤维之种类分类有许多方法 , 可依原料、特性、处理温度与形状来分类 。若依原料可分为纤维素纤维繫之嫘萦(Rayon)系与木质(Lignin)系;聚丙烯腈(Polyacrylonitrile)系;沥青(Pitch)系;?酚树脂系与?气相碳纤系等六种 。若依特性则分为普通碳纤维;高强度高模数碳纤维与活性碳纤维等三种 。普通碳纤维之强力在120㎏/㎜2以下 , 杨氏模数(Young掇 Modulus)在10000㎏/㎜2以下者称之;高强度高模数者 , 则强力在150㎏/㎜2以上 , 模数在17000㎏/㎜2以上时称之 。若依加工处理温度分类时 , 则可分为耐炎质;碳素质与石墨质等三种 。耐炎质碳纤之处理加热温度为200~350℃ , 可供作电气绝缘体;碳素质碳纤之处理加热温度为500~1500℃ , 可供电气传导性材料用;石墨质碳纤之处理加热温度在2000℃以上 , 除耐热性与电气传导性提高外 , 亦具自我润滑性 。若按碳纤维製品之形状分类时 , 可分为棉状短纤维;长丝状连续纤维;纤维束(Tow);?织物;?毡毯与?编制长形物等 。碳纤维之研製3.1 嫘萦系碳纤维嫘萦纤维素纤维加热处理时不会熔融 , 若在无氧状态下的不活性气体(Inert Gas)中加热处理 , 则极易取得碳纤维 。3.2 聚丙烯腈系碳纤维聚丙烯腈(PAN)系碳纤维之製造工程大致可分为聚丙烯腈纤维之製备;安定化工程(耐炎化);碳化工程;?表面处理与上浆工程;?石墨化工程等五个程式 。3.3 沥青系碳纤维原油经900℃以上之高温提炼后的残渣中 , 约含有95wt%之碳质 , 若以电解法去除其中之硫酸 , 再经水洗后可得纯度极佳之沥青(Pitch) 。3.4 气相成长碳纤维气相成长碳纤维有基材上成长法与流体化触媒成长法两种 。将铁、钴、镍等金属微粒(M)加热至1100℃ , 令乙炔(C2H2)热分解脱氢形成碳素沈积成长于金属微粒下方 , 形成碳纤维 。为基材上成长法之简图 , 可知其间须餵入氢(H2)气与苯(C6H6)等气体 。3.5 活性碳纤维目前商业化之活性碳的形态有粉末状;颗粒状与纤维状等三种 , 其中粉末状活性碳(Powdered Activated Carbon , 简称PAC) , 大多由木屑製成 , 平均尺寸约为15~25μm;颗粒状活性碳(Granular Activated Carbon , 简称GAC) , 大致由煤、沥青粉末製成 , 平均尺寸约为4~6㎜;纤维状活性碳(Activated Carbon Fiber , 简称ACF) , 则大多由PAN、Rayon、Pitch与Phenolic Resin等纤维製成 , 平均直径约为7~15μm 。