现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法,所用3种原料纤维的组成、碳含量等见表 。
制造碳纤维用的原纤维名 称化学组分碳含量/%碳纤维收率/%黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C,H9580~90
采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气,或用耐燃试剂等化学处理),碳化(400~1400℃,氮气)和石墨化(1800℃以上,氩气气氛下) 。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序 。
另一种制造碳纤维的 *** 是气相生长法 。将甲烷与氢的混合气体在催化剂的存在下,于1000℃高温下反应,可制得不连续的短切碳纤维,最大长度可达50 cm 。其结构不同于聚丙烯腈基或沥青基碳纤维,易石墨化,力学性能良好,导电性高,易形成层间化合物 。(见气相生长炭纤维)
【碳化硅微粉价格走势碳化硅微粉的各个型号的用途】分类及命名
现在碳纤维的主要产品有聚丙烯腈基,沥青基及黏胶基3大类,每一类产品又因原纤维种类、工艺及最终碳纤维性能等不同,又分成许多品种 。"碳纤维"一词实际上是多种碳纤维的总称,因此分类及命名就十分重要 。
20世纪70年代末期,国际理论与应用化学联合会(IUPAC)曾对炭纤维的分类和命名作了规定 。首先用PAN(聚丙烯腈),MP(中间相沥青)及VS(黏胶)表示碳纤维的类别,再以小写英文字母表示热处理温度如lht(表示热处理温度,低于1400℃),hht(热处理温度在2000℃以上),然后再加上表示性能的符号(如HT表示高强、HM高模、SHT超高强、HTHS高强高应变、IM中模及UHM超高模等) 。同时指出,聚丙烯腈基,黏胶基及普通型沥青基碳纤维均属难石墨化的聚合物炭,而中间相沥青基炭纤维及气相生长的碳纤维是易石墨化碳 。
在第三次国际碳纤维会议上(1985年,伦敦) 。曾建议按力学性能将碳纤维分成下列5级 。
超高模量级(UHM): 模量在395 GPa以上;
高模量级(HM): 模量在310~395 GPa间;
中模量级(IM): 模量在255~310 GPa间;
超高强度级(UHT): 强度在3.5 GPa以上
模量在255 GPa以下;
高强度级(HT): 强度达3.5 GPa 。
这两种分级法都有不足之处 。现在高性能碳纤维产品分类由制造商自行标明:原纤维种类、单丝孔数、直径、排列方式(如平行、缠结、加捻等),有无表面处理(及其种类),有无上浆(及浆剂种类)等 。一些重要的高性能商品名称及性能,可见聚丙烯腈基炭纤维和沥青基炭纤维 。
2、主要区别:
目前新材料领域的新产品越来越多,其中,碳家族的成员占有非常重要的位置 。从目前实际利用和未来潜力方面来讲,无疑碳化硅和碳纤维等材料的应用最为广泛 。
碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料 。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料 。碳纤维主要是作为一种先进复合材料的最重要的增强材料 。
碳化硅SiC是用石英砂、石油焦(或无烟煤)、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成 。分为黑碳化硅和绿碳化硅两种,根据目数大小的不同,可分为碳化硅微粉和碳化硅粒度砂两大类 。
与碳纤维相比,碳化硅材料是目前被应用最为广泛的一种新材料,大到航天航空、军工、电力电子器件,光伏太阳能等,小到普通的磨具磨料等日常生活和工业用品都能有所发现,真正的与我们生活息息相关 。
优质答案2:
碳化硅纤维是一种以有机硅化合物为原料,碳化硅纤维经过纺丝、炭化或气相沉积而制得的一种无机纤维,碳化硅纤维属于陶瓷纤维类型 。
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