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碳纤维是用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、酚醛纤维为原料制造而成的,其中最重要的两个步骤是预氧化跟石墨化,这是为了去除纤维原料中除碳以外的杂质,让它的含碳量终极达到95%以上。
碳纤维制品在之前还有一种说法是,碳纤维制品与同等质量的金属材料相比,碳纤维的强度等于金属强度的12倍。本文小编要跟大家说的是碳纤维预氧化进程中的物性变更。
1、牵引与紧缩。碳纤维制品在之前还有一种说法是,碳纤维制品与同等质量的金属材料相比,碳纤维的强度等于金属强度的12倍。碳纤维制品厂家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。在预氧化进程中,会呈现两类紧缩:物理紧缩跟化学紧缩。在热氧化环境中,大分子链的布朗热活动要加快,链段或链节要解取向,呈现更多的构象,使其处于热力学牢固状况。这种物理紧缩大多产生在200℃以下,需加张力克制紧缩,否则纤维蓬松而不强力。即便履行牵伸办法,仍然存在一定水平的解取向。 2、温度跟温度梯。温度跟温度梯度的设置是预氧化的重要工艺参数,备受人们的关注。目前大抵分为两大类型,一是低温慢速预氧化,二是高温疾速预氧化。在20世纪90年代,大多采取低温慢速,而目前大多采取高温疾速法。在200℃之前,纤维重要产生物理进程,200℃之后,重要产生化学反应。 3、纤维强度的降落。在预氧化进程中,随着预氧化进行原丝的拉伸强度逐步降落,这是因为侧链氰基转化为梯形结构,使大分子链之间的内聚能高密度明显降落,再加之大分子链的热解,以致拉伸强度降落。拉伸强度的降落的水平取决于芳构化指数。个别来说,预氧化处理后,纤维的拉伸强度多少乎降到原来的个别。这没关联,因为在后面的工序中会晋升强度。 4、密度的变更。随着预氧化反应的产生,纤维密度逐步进步。起因重要有一下多少个:
123456 ①氢的含量逐步降落,结合氧量逐步增加,分子量较大的元素氧逐步取代分子量轻的氢;
②分子的线长度缩小,以致密度进步;
③牵伸力使纵向伸长跟径向紧缩,增进了密度的进步;
④分子间的交联或缩聚使分子间的次价键力转变为价键力。 预氧化是诚然只是碳纤维制造进程中的一个步骤,但波及的内容常识也很多,对于聚丙烯腈基碳纤维预氧化的全进程,有兴趣的话可能看看这篇文章,想理解更多碳纤维的内容请关注官网,咱们会按期更新相干内容。