碳纖維的工藝流程

  碳(C)纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青（成分:瀝青質(zhì)和樹脂)纖維、粘膠絲或酚(phenol)醛(aldehyde)纖維經(jīng)碳(C)化制得。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。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?yàn)槿绱耍饲笆澜缟咸祭w維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家（美國、德國、日本、韓國），對(duì)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。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能，碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環(huán)境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。應(yīng)用較普遍的碳(C)纖維主要是聚丙烯腈碳(C)纖維和瀝青碳(C)纖維。碳(C)纖維的制造包括(bāo kuò)纖維紡絲、熱穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動(dòng))化（預(yù)氧(Oxygen)化（oxidation)）、碳(C)化、石墨(化學(xué)式C )化等4個(gè)過程(guò chéng)。其間伴隨的化學(xué)變化包括，脫氫(Hydrogen)、環(huán)化、預(yù)氧化、氧化及脫氧（降低氧含量)等。從粘膠纖維制取高力學(xué)性能的碳(C)纖維必須經(jīng)高溫拉伸石墨化，碳(C)化收率低，技術(shù)難度（difficulty)大、設(shè)備(shèbèi)復(fù)雜，產(chǎn)品(Product)主要為耐燒蝕材料(Material)及隔熱材料所用；由瀝青制取碳(C)纖維，原料來源豐富（plump)，碳(C)化收率高，但因原料調(diào)制復(fù)雜、產(chǎn)品性能較低，亦未得到大規(guī)模發(fā)展；由聚丙烯腈纖維原絲可制得高性能的碳(C)纖維，其生產(chǎn)(Produce)工藝較其它方法簡單力學(xué)性能優(yōu)良，自20世紀(jì)60年代后在碳(C)纖維工業(yè)發(fā)展良好。

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