活性碳素纖維的詳細介紹
發(fā)布日期:2015-08-26 00:00 來源:http://pyxydn.cn 點擊:
簡介
活性碳素纖維又稱碳纖維(Carbon Fiber,簡稱CF)。在國際上被譽為“黑色黃金”,它繼石器和鋼鐵等金屬后,被國際上稱之為“第三代材料”,因為用碳纖維制成的復(fù)合材料具有極高的強度,且超輕、耐高溫高壓。
特性
碳纖維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)出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。
由來
1880年美國愛迪生首先將竹子纖維碳化絲,作為電燈泡內(nèi)之發(fā)光燈絲,開啟了碳纖維(Carbon Fiber,簡稱CF)之紀元。碳纖維用在結(jié)構(gòu)材料,首先問世者,則以美國Union Carbide公司(U.C.C.)為代表,并于1959年將嫘縈纖維為原料,經(jīng)過數(shù)千百度之高溫碳化后,得到彈性率約40GPa,強度約為0.7GPa之碳纖維;爾后,1965年該公司又用相同原料于3000℃高溫下延伸,開發(fā)出絲狀高彈性率石墨化纖維,彈性率約500GPa,強度約為2.8GPa。
另外,于日本大阪工業(yè)技術(shù)試驗所之進藤博士,則以Polyacrylonitrile(簡稱PAN)聚丙烯腈為原料,經(jīng)過氧化與數(shù)千度之碳化工程后,得到彈性率為160GPa,強度為0.7GPa之碳纖維。1962年日本碳化公司(Nippon Carbon Co.)則用PAN為原料,制得低彈性系數(shù)(L.M.)之碳纖維。東麗公司亦以PAN纖維為原料,開發(fā)了高強度之CF,彈性率約為230GPa,強度約為2.8GPa,并于1966年起有每月量產(chǎn)1噸之規(guī)模;同時亦開發(fā)了碳化溫度2000℃以上之高彈性率CF,彈性率約400GPa,強度約為2.0GPa。于1965年,群馬大學(xué)大谷教授,利用加熱氯乙烯(Vinyl Chloride)得到之瀝青(Pitch),經(jīng)過熔融紡絲、不融化與碳化工程處理后,得到普通級碳纖維;大谷教授亦可利用木質(zhì)素(Lignin)為原料制作碳纖維。
碳纖維之需求量雖逐漸擴大,但1991年以后冷戰(zhàn)結(jié)束后,軍事用途之使用量萎縮,復(fù)因泡沫經(jīng)濟與景氣蕭條,供需失去平衡,產(chǎn)業(yè)受到?jīng)_擊。然而,美國波音公司新銳機型B777之生產(chǎn),加上土木、建筑、汽車與復(fù)合材料之擴大應(yīng)用,碳纖維產(chǎn)業(yè)逐漸緩步成長中。
種類
經(jīng)高溫處理后,其含碳量超過90%以上之纖維材料,稱之為碳纖維。碳纖維之種類分類有許多方法,可依原料、特性、處理溫度與形狀來分類。若依原料可分為纖維素纖維系之嫘縈(Rayon)系與木質(zhì)(Lignin)系;聚丙烯腈(Polyacrylonitrile)系;瀝青(Pitch)系;?酚樹脂系與?氣相碳纖系等六種。若依特性則分為普通碳纖維;高強度高模數(shù)碳纖維與活性碳纖維等三種。普通碳纖維之強力在120㎏/㎜2以下,楊氏模數(shù)(Young掇 Modulus)在10000㎏/㎜2以下者稱之;高強度高模數(shù)者,則強力在150㎏/㎜2以上,模數(shù)在17000㎏/㎜2以上時稱之。
若依加工處理溫度分類時,則可分為耐炎質(zhì);碳素質(zhì)與石墨質(zhì)等三種。耐炎質(zhì)碳纖之處理加熱溫度為200~350℃,可供作電氣絕緣體;碳素質(zhì)碳纖之處理加熱溫度為500~1500℃,可供電氣傳導(dǎo)性材料用;石墨質(zhì)碳纖之處理加熱溫度在2000℃以上,除耐熱性與電氣傳導(dǎo)性提高外,亦具自我潤滑性。
若按碳纖維制品之形狀分類時,可分為棉狀短纖維;長絲狀連續(xù)纖維;纖維束(Tow);?織物;?氈毯與?編制長形物等。
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公司產(chǎn)品:
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2、水資源過濾類:
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