《碳纤维的生产与应用.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《碳纤维的生产与应用.ppt（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、碳纤维的生产与应用碳纤维碳纤维碳纤维是由有机纤维经一系列热处理方法转化而成的含碳量在90%以上的高性能纤维材料。它属于无机非金属纤维材料范畴，但又与一般的无机材料有所不同。2特点特点优点：碳纤维有如下的优良特性：比重轻、密度小；超高强力与模量；纤维细而柔软；耐磨、耐疲劳、减振吸能等物理机械性能优异；耐酸、碱和盐腐蚀，可形成多孔、表面活性、吸附性强的活性碳纤维；热膨胀系数小，导热率高，不出现蓄能和过热；高温下尺寸稳定性好，不燃，热分解温度800，极限氧指数55；导电性、X射线透过性及电磁波遮蔽性良好；具有润滑性，不沾润在熔融金属中，可使其复合材料磨损率降低；生物相容性好，生理适应性强。缺点：性脆
2、、高温抗氧化性差3根据制备碳纤维的原料，可将它分成：1.以粘胶纤维为原料的粘胶基碳纤维2.以聚丙烯腈纤维为原料的聚丙烯腈基碳纤维3.以沥青为原料的沥青基碳纤维4.以酚醛树脂为原料的酚醛树脂基碳纤维u无论用何种原丝纤维来制造碳纤维，都要经过以下几个阶段阶段：拉丝牵伸稳定碳化（石墨化）4制造方法制造方法根据碳纤维的原料不同，其具体的制造方法也不同以聚丙烯腈基碳纤维为例（用作碳纤维的聚丙烯腈纤维与民用的同名纤维不同，为了促进预氧化和环化交联反应的实施，用作碳纤维基的聚丙烯腈纤维中还应含有丙烯醛、甲基丙烯酸、羟乙基丙酸烯腈、甲基乙基酮等共聚物，同时聚丙烯腈的相对分子质量也应比民用聚丙烯腈略高，约810
3、万）51.首先将此种聚丙烯腈纤维(亦称PAN原丝)送入氧化炉中，在空气环境下缓慢加热至200300实施预氧化处理成为预氧化丝2.然后在惰性气体的保护下将预氧化丝置于8001500条件下进行碳化反应6性能性能1.轻质高强，其比重为铁的四分之一，比强度为铁的10倍，尤其是高弹模量碳纤维，其抗拉强度比钢材大68倍，弹性模量比钢材大1826倍。2.化学性能非常稳定，耐高温和低温以及耐腐蚀性高，在600高温下其性能保持不变，在-180低温下仍很柔韧，不与恶劣环境下酸、碱、盐发生腐蚀性反应。3.可加工性能好。例如，由于碳纤维布质轻又可折可弯，可适应不同构件形状，成型很方便，可根据受力需要粘贴若干层，而且施
4、工时不需要大型设备，也不需要采用临时固定，对原结构无新的损伤。4.此外，碳纤维的其他特性还包括高强度的X射线穿透性、较高的抗热、导电性及抗磨蚀性能等。7应用应用u1 1、宇航工业宇航工业 用作导弹防热及结构材用作导弹防热及结构材料如火箭喷管、鼻锥、料如火箭喷管、鼻锥、大面积防热层；卫星构大面积防热层；卫星构架、天线、太阳能底板、架、天线、太阳能底板、卫星卫星-火箭结合部件；火箭结合部件；航天飞机机翼前缘和舱航天飞机机翼前缘和舱门等制件；哈勃太空望门等制件；哈勃太空望远镜远镜的测量构架，太阳的测量构架，太阳能电池板和无线电天能电池板和无线电天线线8u2 2、航空工业、航空工业用作主承力结构材料，
5、用作主承力结构材料，如主翼、尾翼和机体；如主翼、尾翼和机体；次承力构件，如方向舵、次承力构件，如方向舵、起落架、副翼、扰流板、起落架、副翼、扰流板、发动机舱、整流罩及座发动机舱、整流罩及座板等，此外还有板等，此外还有C/CC/C刹刹车片。车片。93 3、交通运输交通运输 用作用作汽车传动轴汽车传动轴、板簧、板簧、构架和刹车片等制件；构架和刹车片等制件；船舶和海洋工程用作制船舶和海洋工程用作制造渔船、鱼雷快艇、快造渔船、鱼雷快艇、快艇和巡逻艇，以及赛艇艇和巡逻艇，以及赛艇的桅杆、航杆、壳体及的桅杆、航杆、壳体及划水浆；海底电缆、潜划水浆；海底电缆、潜水艇、雷达罩、深海油水艇、雷达罩、深海油田的升
6、降器和管道。田的升降器和管道。10运动器材运动器材 用作网球、羽毛球、和用作网球、羽毛球、和壁球拍及杆、棒球、曲壁球拍及杆、棒球、曲棍球和棍球和高尔夫球杆、高尔夫球杆、自自行车、赛艇、钓杆、滑行车、赛艇、钓杆、滑雪板、雪车等。雪板、雪车等。11土木建筑土木建筑幕墙、嵌板、间隔壁板、桥梁、架设跨度大的幕墙、嵌板、间隔壁板、桥梁、架设跨度大的管线、海水和水轮结构的增强筋、地板、窗框、管线、海水和水轮结构的增强筋、地板、窗框、管道、海洋浮杆、面状发热嵌板、抗震救灾用管道、海洋浮杆、面状发热嵌板、抗震救灾用补强材料。补强材料。122007年5月10日，荷兰建成世界上最长的碳纤维复合材料桥。该桥长24.5米，宽5米。13