碳纤维的处理温度和升温速率的影响

牢固化进程中因为各种放热反应的产生，将开释大量的热量，碳纤维是热的不良导体，产生的热量如不能把持并及时扩散出去会对碳纤维产生很大破坏作用，引起纤维断裂、熔并等。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。Fitzer等人研究了牢固化进程中热处理温度跟升温速率对终极CF强度的影响。实验结果表明，随着牢固化升温速率的进步，CF的强度逐步增大，达到一个值，进一步进步升温速率，将引起CF强度的降落，1～3℃·min-1的速率比较适合。热处理温度不宜太高，260～280℃后果比较好。

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  牢固化进程个别在180~300℃温度范畴内进行。碳纤维复合材料经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。然而在20世纪90年代初Mittal等基于DSC研究结果提出，低于300℃下进行的牢固化并不完全，纤维应在300～400℃下进一步牢固化他们通过DSC曲线发当初200～300℃范畴有一尖利放热峰，峰值在265℃左右，在300～400℃范畴有一小的宽放热峰，峰值在350℃左右Mittal等人研究发当初300～400℃范畴，碳分子可进行分子间交联跟芳构化反应。通过纤维中分子链沿纤维轴重排使氧化纤维结构更有序跟紧凑。
  牢固化升温速率对终极CF力学机能的影响，个别在230℃下恒温处理，其余的是在230~270℃范畴内以不同升温速率处理。碳纤维型材与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。 本文来自123