碳纤维是怎样制造出来的

　　大家都知道，到目前为止世界上还没有发现可以溶合碳(C)元素的溶剂(性状：透明，无色的液体)。要把碳熔化（定义:物质由固态变成液态的变化过程)成液体也相当困难（difficult)。碳在空气中加热到400℃以上，就会逐渐氧(Oxygen)化、烧掉。只有在高于100个大气压的压力下，在稀有气体(noble gases)中加热到3600℃以上，碳才能变成液体 。因此，制造碳纤维不能采用一般合成（解释:由几个部分合并成一个整体)纤维工业常用的溶解或熔融纺丝的办法，而只能采用 ;碳化 ;的方法。

 
  　　先来说说聚丙烯腈碳(C)纤维来，它的制造要用我们常见的腈纶作原料，在碳化之前，先要加热到250℃左右进行预氧(Oxygen)化，使聚 丙烯腈链状分子变成稳定（解释:稳固安定；没有变动)性(The stability of)高的梯形分子。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。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。然后，再把这种黑色的预氧化（oxidation)丝置于氮气(Nitrogen)保护下进行碳化，这样整个分子中的 碳主链才不容易断开。加热到1500℃左右，可得到含碳量90%左右的强度特别高的（strength)‘碳素纤维 ;。   　　如用粘胶长丝作原料，便可以制成粘胶碳纤维。粘胶长丝，就是我们平常说的人造丝。人造丝主要由含碳、氧、氢(Hydrogen)原子的 纤维素（cellulose）组成。在氮气(Nitrogen)之类的稀有气体(noble gases)中加热时，人造丝中氧和氢变成水分子跑了出来。如果加热到1000℃以上，纤维中几 乎就只剩下碳原子(化学式:C) 了。但是，在这样高的温度（temperature)下制取碳纤维效率(efficiency)低，强度和模量都不理想。   　　近年来，随着科技的发展，人们发现把石油沥青（成分:沥青质和树脂)经过加工处理(chǔ lǐ)熔融为细丝，也可以制成沥青纤维。这种纤维含碳量高，经 处理后再进行碳化也能制得碳纤维。在这三种碳纤维中，沥青碳纤维和粘胶碳纤维使用的较少，现在人们制取碳纤维还是 多以聚丙烯腈为主。   　　 123456