制造碳纤维的五个阶段

　　碳(C)纤维是一种耐高温、抗拉强度（strength)高、弹性模量大、质轻的先进复合材料(Material)常用增强体。它一般采用有机纤维先驱体进行稳定（解释:稳固安定；没有变动)化处理(chǔ lǐ)，再在1000℃以上高温和惰性保护氛围下碳化，成为具有六元环碳结构的碳纤维。这样的碳纤维强度很高但还不是完整的石墨(化学式C )结构，需要进一步在保护气氛下经过2800℃-3000℃处理，就可以提高结构的规整性，晶粒长大为石墨纤维，此时纤维的弹性模量进一步提高。下面来和大家详细(xiáng xì)讲一下制造碳纤维的五个阶段。

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  　　1、拉丝。碳纤维复合材料在复合材料大家族中，纤维增强材料一直是人们关注的焦点。自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来，碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功，性能不断得到改进，使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。拉丝主要可以用三种方法，湿法、干法或是熔融状态。   　　2、牵伸。牵伸的温度（temperature)在100℃~300℃左右，碳(C)纤维的碳纤维多少在这个步骤（procedure)中是关键（解释:比喻事物的重要组成部分)。   　　3、预氧(Oxygen)化。预氧化（oxidation)的温度为400℃，它让分子内部形成氢(Hydrogen)健，提高热稳定（解释:稳固安定；没有变动)性。   　　4、碳化。碳化的温度要高一些，在1000℃~2000℃之间，目的是出去纤维中的其它杂质，让碳原子(化学式:C) 的包含比重更高。一般在稀有气体(noble gases)中进行。   　　5、石墨(化学式C )化。石墨(化学式C )化的温度要更高些，在2000℃~3000℃左右，进一步筛除纤维中的杂质，并让它转变为更为稳定的结构。   　　上面就是碳纤维制造的五个主要阶段了。碳纤维的比重在

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　　1. 5~2.Og/cm3之间，重量很轻，热膨胀(inflate)系数具有各向异性特性，平行纤维方向是负值（负数)-0.72^-0.90X6，而垂直于纤维方向是正值32X22X6，比热一般为7.12X1KJ。碳纤维复合材料主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性，因此碳纤维制品的强度大，硬度高，远超过同体积同重量的金属材质。因此，碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此，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。它的化学性能(化学反应的参数)、热性能稳定（解释:稳固安定；没有变动)、强度（strength)高、弹性模量大，性能非常优越。聚丙烯腈基碳(C)纤维的制造方法

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