碳纤维的复合材料有哪些应用

　　普通碳-石墨制品的脆性，是碳素材料(Material)的最大弱点。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料，通过不同的加工方法，加工成为能够满足使用要求的材料制品。碳纤维复合材料此前世界上碳纤维技术发达的国家（美国、德国、日本、韩国），对于向中国输出碳纤维产品和技术，保持着极其谨慎的态度。即使在目前，我国碳纤维以及碳纤维制品的进口，还受到发达国家的严格控制。碳纤维手机壳是一种含碳量在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。多年来人们为提高碳素制品的可挠性和机械强度，进行了广泛深入的研究。从20世纪60年代初期开始发展起来的碳纤维及其复合材料(Material)，由于具有很高的比强度、比刚度等优异特性，在工程(Engineering)应用上越来越受到重视。

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  　　碳纤维系采用天然纤维或人造纤维在一定条件下经加工和碳化而成。碳纤维手机壳是一种含碳量在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。碳纤维手机壳外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。如果用来制造复合材料(Material)，则碳纤维还要经过一系列表面处理(chǔ lǐ)。由于聚丙烯腈合成纤维含碳量高，工业上普遍用它作原料。原料丝首先利用一般纺织机械将纤维丝束整成卷，或拉成无纬布。为了提高碳纤维的强度和弹性模量，常常在碳化之前先经预氧化，预氧化是在预氧化炉中于210-230℃高温下进行的。预氧化可以加速聚丙烯腈分子形成环链的芳香结构，使分子间牢固地结合在共同。然后在非氧化性气纸中于1000-1100℃的高温下进行碳化，如果最终希望得到石墨化纤维，则需进一步在2500-3000℃下经过石墨化处理(chǔ lǐ)。   　　碳纤维与普通碳-石墨制品一样，具有优良的耐热和耐腐化侵蚀 性能，但导热性却保持了原料纤维的特性，比较低。因此，常将碳纤维织成碳布或碳毡用作感应炉和电阻炉的热屏蔽材料(Material)。石墨化的纤维则有比较高的导热率，作为发热元件可以在真空或惰性气体炉内用到2500℃。石墨化纤维编织成石墨纱经聚四氟乙烯浸渍，用于输送腐化侵蚀 性介质(起决定作用的物质)的化工泵的城料密封，不仅有良好的密封性，且使用的时长长。   　　碳纤维复合材料有碳纤维/树脂、碳纤维/金属、碳纤维/碳等各种制品，其中以碳纤维增强树脂的复合材料应用最多。玻璃材质纤维的比强度与碳纤维差不多，但比刚度却低非常多。显然，碳纤维/树脂复合材料比玻璃材质钢有更优越的性能.目前碳纤维复合材料在航空工业上已得到一般应用，在汽车工业、原子能工业中亦逐步扩大使用范围(fàn wéi)。利用这种材料的高比强度、高比刚度和优异的耐蚀性，用作化工机械的高速回转件如离心机转鼓、泵的叶轮（指装有动叶的轮盘）或压力容器等无疑具有良好的应用前景。