碳纖維制品資訊：碳纖維預氧化過程中的物性變化

　　碳纖維是用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、酚醛纖維為原料制造而成的，其中最重要的兩個步驟是預氧化跟石墨化，這是為了去除纖維原料中除碳以外的雜質，讓它的含碳量終極達到95%以上。碳纖維制品廠家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、導電、導熱及耐腐蝕等，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，沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。本文小編要跟大家說的是碳纖維預氧化進程中的物性變更。

 
 　　1、牽引與緊縮。碳纖維復合材料以碳纖維預浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。在預氧化進程中，會呈現兩類緊縮：物理緊縮跟化學緊縮。在熱氧化環境中，大分子鏈的布朗熱活動要加快，鏈段或鏈節要解取向，呈現更多的構象，使其處于熱力學牢固狀況。這種物理緊縮大多產生在200℃以下，需加張力克制緊縮，否則纖維蓬松而不強力。即便履行牽伸辦法，仍然存在一定水平的解取向。 　　2、溫度跟溫度梯。溫度跟溫度梯度的設置是預氧化的重要工藝參數，備受人們的關注。目前大抵分為兩大類型，一是低溫慢速預氧化，二是高溫疾速預氧化。在20世紀90年代，大多采取低溫慢速，而目前大多采取高溫疾速法。在200℃之前，纖維重要產生物理進程，200℃之后，重要產生化學反應。 　　3、纖維強度的降落。在預氧化進程中，隨著預氧化進行原絲的拉伸強度逐步降落，這是因為側鏈氰基轉化為梯形結構，使大分子鏈之間的內聚能高密度明顯降落，再加之大分子鏈的熱解，以致拉伸強度降落。拉伸強度的降落的水平取決于芳構化指數。個別來說，預氧化處理后，纖維的拉伸強度多少乎降到原來的個別。這沒關聯，因為在后面的工序中會晉升強度。 　　4、密度的變更。隨著預氧化反應的產生，纖維密度逐步進步。起因重要有一下多少個： 123,123
　　①氫的含量逐步降落，結合氧量逐步增加，分子量較大的元素氧逐步取代分子量輕的氫；
　　②分子的線長度縮小，以致密度進步；
　　③牽伸力使縱向伸長跟徑向緊縮，增進了密度的進步；
　　④分子間的交聯或縮聚使分子間的次價鍵力轉變為價鍵力。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。 　　預氧化是誠然只是碳纖維制造進程中的一個步驟，但波及的內容常識也很多，對于聚丙烯腈基碳纖維預氧化的全進程，有興趣的話可能看看《聚丙烯腈基碳纖維的預氧化進程》這篇文章，想理解更多碳纖維的內容請關注官網，咱們會按期更新相干內容。