制造碳纖維的五個階段

　　碳(C)纖維是一種耐高溫、抗拉強(qiáng)度（strength)高、彈性模量大、質(zhì)輕的先進(jìn)復(fù)合材料(Material)常用增強(qiáng)體。它一般采用有機(jī)纖維先驅(qū)體進(jìn)行穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)化處理(chǔ lǐ)，再在1000℃以上高溫和惰性保護(hù)氛圍下碳化，成為具有六元環(huán)碳結(jié)構(gòu)的碳纖維。這樣的碳纖維強(qiáng)度很高但還不是完整的石墨(化學(xué)式C )結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)一步在保護(hù)氣氛下經(jīng)過2800℃-3000℃處理，就可以提高結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，晶粒長大為石墨纖維，此時纖維的彈性模量進(jìn)一步提高。下面來和大家詳細(xì)(xiáng xì)講一下制造碳纖維的五個階段。

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  　　1、拉絲。碳纖維復(fù)合材料在復(fù)合材料大家族中，纖維增強(qiáng)材料一直是人們關(guān)注的焦點。自玻璃纖維與有機(jī)樹脂復(fù)合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進(jìn)，使其復(fù)合材料領(lǐng)域呈現(xiàn)出一派勃勃生機(jī)。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復(fù)合材料。拉絲主要可以用三種方法，濕法、干法或是熔融狀態(tài)。   　　2、牽伸。牽伸的溫度（temperature)在100℃~300℃左右，碳(C)纖維的碳纖維多少在這個步驟（procedure)中是關(guān)鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)。   　　3、預(yù)氧(Oxygen)化。預(yù)氧化（oxidation)的溫度為400℃，它讓分子內(nèi)部形成氫(Hydrogen)健，提高熱穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)性。   　　4、碳化。碳化的溫度要高一些，在1000℃~2000℃之間，目的是出去纖維中的其它雜質(zhì)，讓碳原子(化學(xué)式:C) 的包含比重更高。一般在稀有氣體(noble gases)中進(jìn)行。   　　5、石墨(化學(xué)式C )化。石墨(化學(xué)式C )化的溫度要更高些，在2000℃~3000℃左右，進(jìn)一步篩除纖維中的雜質(zhì)，并讓它轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮榉€(wěn)定的結(jié)構(gòu)。   　　上面就是碳纖維制造的五個主要階段了。碳纖維的比重在

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　　1. 5~2.Og/cm3之間，重量很輕，熱膨脹(inflate)系數(shù)具有各向異性特性，平行纖維方向是負(fù)值（負(fù)數(shù))-0.72^-0.90X6，而垂直于纖維方向是正值32X22X6，比熱一般為7.12X1KJ。碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口，還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。它的化學(xué)性能(化學(xué)反應(yīng)的參數(shù))、熱性能穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)、強(qiáng)度（strength)高、彈性模量大，性能非常優(yōu)越。聚丙烯腈基碳(C)纖維的制造方法

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