碳纖維是複合材料嗎,碳纖維屬於複合材料嗎

2022-03-11 14:10:44 字數 4984 閱讀 1340

1樓:匿名使用者

目前,碳纖維主要是製成碳纖維增強塑料這種複合材料來應用碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不鏽鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電,具有許多寶貴的電學、熱學和力學效能的新型材料。用碳纖維與塑料製成的複合材料所做的飛機不但輕巧,而且消耗動力少,推力大,噪音小;用碳纖維制電子計算機的磁碟,能提高計算機的儲存量和運算速度;用碳纖維增強塑料來製造衛星和火箭等宇宙飛行器,機械強度高,質量小,可節約大量的燃料。

2023年發生在南聯盟科索沃的戰爭中,北約使用石墨炸彈破壞了南聯盟大部分電力**,其原理就是產生了覆蓋大範圍地區的碳纖維雲,這些導電性纖維使供電系統短路。 目前,人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維,只能採用一些含碳的有機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)做原料,將有機纖維跟塑料樹脂結合在一起,放在稀有氣體的氣氛中,在一定壓強下強熱炭化而成 碳纖維是纖維狀的碳材料,其化學組成中含碳量在90%以上。由於碳的單質在高溫下不能熔化(在3800k以上升華),而在各種溶劑中都不溶解,所以迄今無法用碳的單質來制碳纖維。

碳纖維可通過高分子有機纖維的固相碳化或低分子烴類的氣相熱解來製取。上前世界上產生的銷售的碳纖維絕大部分都是用聚丙烯腈纖維的固相碳化製得的。其產生的步驟為a預氧化:

在空氣中加熱,維持在200-300度數十至數百分鐘。預氧化的目的為使聚丙烯腈的線型分子鏈轉化為耐熱的梯型結構,以使其在高溫碳化時不熔不燃而保持纖維狀態。b碳化:

在惰性氣氛中加熱至1200-1600度,維持數分至數十分鐘,就可生成產品碳纖維;所用的惰性氣體可以是高純的氮氣、氬氣或氦氣,但一般多用高純氮氣。c石墨化:再在惰性氣氛(一般為高純氬氣)加熱至2000-3000度,維持數秒至數十秒鐘;這樣生成的碳纖維也稱石墨纖維。

碳纖維有極好的纖度(纖度的表示法之一是9000米長的纖維的克數),一般僅約為19克;拉力高達300kg/mm2;還有耐高溫、耐腐蝕、導電、傳熱、彭脹係數小等一系列優異效能。目前幾乎沒有其他材料像碳纖維那樣具有那麼多的優異效能。 目前,碳纖維主要是製成碳纖維增強塑料來應用。

這種增強塑料比鋼、玻璃鋼更優越,用途非常廣泛,如製造火箭、宇宙飛船等重要材料;製造噴氣式發動機;製造耐腐蝕化工裝置等。 羽毛球:現在大部分羽毛球拍杆由碳纖維製成。

【碳纖維 】carbon fibre 含碳量高於90%的無機高分子纖維 。其中含碳量高於99%的稱石墨纖維。碳纖維的軸向強度和模量高,無蠕變,耐疲勞性好,比熱及導電性介於非金屬和金屬之間,熱膨脹係數小,耐腐蝕性好,纖維的密度低,x射線透過性好。

但其耐衝擊性較差,容易損傷,在強酸作用下發生氧化,與金屬複合時會發生金屬碳化、滲碳及電化學腐蝕現象。因此,碳纖維在使用前須進行表面處理 碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經碳化製得;按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維;按力學效能分為通用型和高效能型 。通用型碳纖維強度為1000兆帕(mpa)、模量為100gpa左右。

高效能型碳纖維又分為高強型(強度2000mpa、模量250gpa)和高模型(模量300gpa以上)。強度大於4000mpa的又稱為超高強型;模量大於450gpa的稱為超高模型。隨著航天和航空工業的發展,還出現了高強高伸型碳纖維,其延伸率大於2%。

用量最大的是聚丙烯腈基碳纖維。 碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。碳纖維除用作絕熱保溫材料外,一般不單獨使用,多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構成複合材料。

碳纖維增強的複合材料可用作飛機結構材料、電磁遮蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用於製造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。碳纖維 由聚丙烯腈纖維、瀝青纖維或粘膠維等經氧化、炭化等過程製得的含碳量為90%以上的纖維。

2樓:聲石衷爾容

碳纖維本身不是一種複合材料,與樹脂材料複合經過固化以後,成為複合材料。

碳纖維屬於複合材料嗎

3樓:匿名使用者

碳纖維本身不是複合材料,但是複合材料的基體。

碳纖維是含碳量高於90%的無機高分子纖維。其中含碳量高於99%的稱石墨纖維。碳纖維的 微觀結構類似人造石墨,是亂層石墨結構。

碳纖維各層面間的間距約為3.39到3.42a,各平行層面間的各個碳原子,排列不如石墨那樣規整,層與層之間借 範德華力連線在一起。

主要分類:

1、碳纖維按原料**可分為聚丙烯腈基碳纖維、 碳纖維瀝青基碳纖維、粘膠基碳纖維、酚醛基碳纖維、氣相生長碳纖維;

2、按效能可分為通用型、高強型、中模高強型、高模型和超高模型碳纖維;

3、按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維;

4、按力學效能分為通用型和高效能型。

優勢:1、高強度(是鋼鐵的5倍);

2、出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫);

3、出色的抗熱衝擊性;

4、低熱膨脹係數(變形量小);

5、熱容量小(節能);

6、比重小(鋼的1/5);

7、優秀的抗腐蝕與輻射效能。

4樓:科學普及交流

因為碳纖維不僅具有碳材料的固有本徵特性,又兼備紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維,所以是複合材料。

簡介:一、碳纖維:

碳纖維(carbon fiber,簡稱cf),是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維"外柔內剛",質量比金屬鋁輕,但強度卻高於鋼鐵,並且具有耐腐蝕、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徵特性,又兼備紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。

二、複合材料:

複合材料,是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法,在巨集觀(微觀)上組成具有新效能的材料。各種材料在效能上互相取長補短,產生協同效應,使複合材料的綜合效能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。複合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。

金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化矽纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。

5樓:山東英特力新材料****

碳纖維本身不是複合材料,但是複合材料的基體。碳纖維是由化纖和石油經特殊工藝製成的纖維,除了和一般碳素材料一樣具備耐高溫、耐摩擦、導電、導熱等特性外,它強度更高,質量輕,更耐腐蝕。它的密度不到鋼的1/4,但抗拉強度卻是鋼的7~9 倍,抗拉彈性也高於鋼,在2000℃以上的高溫惰性環境中,是唯一強度不下降的物質。

在有機溶劑、酸、鹼中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃。而且它外形柔軟,可加工成各種織物。從使用的角度看,碳纖維不存在腐蝕生鏽的問題,比普通金屬耐用。

在極端氣候條件下,碳纖維的性質幾乎不發生變化。

6樓:匿名使用者

碳纖維的微觀結構類似人造石墨,是亂層石墨結構。 碳纖維是一種力學效能優異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂複合材料抗拉強度一般都在3500mpa

7樓:幽憂的少年

複合材料可定義為:用經過選擇的、含一定數量比的兩種或兩種以上的不同效能、不同形態的組分(或稱組元)材料通過人工複合組合而成的多相、三維結合且各相之間有明顯介面的、具有特殊效能的材料。它既保持了原組分的主要特點,又顯示了原組分材料所沒有的新效能。

所以,碳纖維只能最為複合材料的增強體,單論碳纖維不是複合材料。

8樓:

碳纖維本身不是複合材料,但一般作為複合材料的基體。

像是碳-碳複合材料,最常用的,火箭、太空梭、飛機剎車盤、高科技**,基本都用得到。

碳纖維-水泥、橡膠等複合材料,用作建築。

還有碳纖維-金屬複合材料等

9樓:

碳纖維是纖維,碳纖維複合材料才是複合材料。通常情況下,碳纖維不能單獨使用,需要與樹脂,金屬或者陶瓷材料進行復合形成複合材料,才能進入下游應用端。

碳纖維是否是複合材料

10樓:匿名使用者

碳纖維本身不是複合材料,但是複合材料的基體。

碳纖維是含碳量高於90%的無機高分子纖維。其中含碳量高於99%的稱石墨纖維。碳纖維的 微觀結構類似人造石墨,是亂層石墨結構。

碳纖維各層面間的間距約為3.39到3.42a,各平行層面間的各個碳原子,排列不如石墨那樣規整,層與層之間借 範德華力連線在一起。

主要分類:

1、碳纖維按原料**可分為聚丙烯腈基碳纖維、 碳纖維瀝青基碳纖維、粘膠基碳纖維、酚醛基碳纖維、氣相生長碳纖維;

2、按效能可分為通用型、高強型、中模高強型、高模型和超高模型碳纖維;

3、按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維;

4、按力學效能分為通用型和高效能型。

優勢:1、高強度(是鋼鐵的5倍);

2、出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫);

3、出色的抗熱衝擊性;

4、低熱膨脹係數(變形量小);

5、熱容量小(節能);

6、比重小(鋼的1/5);

7、優秀的抗腐蝕與輻射效能。

11樓:英特力碳纖維

碳纖維本身不是複合材料,但是複合材料的基體。碳纖維是由化纖和石油經特殊工藝製成的纖維,除了和一般碳素材料一樣具備耐高溫、耐摩擦、導電、導熱等特性外,它強度更高,質量輕,更耐腐蝕。它的密度不到鋼的1/4,但抗拉強度卻是鋼的7~9 倍,抗拉彈性也高於鋼,在2000℃以上的高溫惰性環境中,是唯一強度不下降的物質。

在有機溶劑、酸、鹼中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃。而且它外形柔軟,可加工成各種織物。從使用的角度看,碳纖維不存在腐蝕生鏽的問題,比普通金屬耐用。

在極端氣候條件下,碳纖維的性質幾乎不發生變化。

12樓:

碳纖維本身不是複合材料,但一般作為複合材料的基體。

像是碳-碳複合材料,最常用的,火箭、太空梭、飛機剎車盤、高科技**,基本都用得到。

碳纖維-水泥、橡膠等複合材料,用作建築。

還有碳纖維-金屬複合材料等

13樓:匿名使用者

碳纖維的微觀結構類似人造石墨,是亂層石墨結構。 碳纖維是一種力學效能優異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂複合材料抗拉強度一般都在3500mpa

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