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假如有人问碳纤维有什么欲望,我想它判断会说想拍一张彩色照片。
这当然是一句调侃的话,不过也正说明了碳纤维的色彩太单一,只有黑色的可选。上帝给了碳纤维黑色的外观,它却想发明多彩的生活。所以,有人开端在碳纤维的色彩高低起了工夫。今天这篇文章简单聊一聊碳纤维色彩那点事。
碳纤维为什么是黑色的最惯常的说法是,碳纤维是碳资料,碳元素原来就是黑色的,所以碳纤维就是黑色的嘛。
这里有两个错误,首先碳元素是不色彩之说的。元素是一个形象出来的,用来分类的概念,它是一类原子的总称,并不所谓的宏观性质。就像咱们说动物,咱们无奈说动物的身高、体重这种属性,只有具体到某种动物或者某一个体才干利用。所以,咱们只有具体到哪种碳资料,才干说是什么色彩的。
其次,并不是所有碳资料都是黑色的。金刚石也是碳资料,晶莹剔透、光彩醒目,跟常见的石墨、碳纤维天壤之别。甚至于常人很难把金刚石演绎为碳资料的范畴。这里面色彩的差别就隐藏在组成碳资料原子的排列结构上。
copyright 123456 物质表示出不同的色彩,其原理在今天已经十分理解了,当物质接收了相称可见光能量的电磁波后,就会表示出被人眼所能察觉到的色彩。所以物质之所以存在不同的色彩,这是因为它对不同的波长的可见光存在抉择性接收的结果。而表示为黑色的碳资料,就是因为它接收了所有波长可见光,所以表示为黑色。
表示为黑色的碳资料,如石墨、碳纤维、不定性碳等,之所以接收所有的色彩的可见光,重要是因为含有石墨微晶这种结构。
在元素周期表中,C排在第6位,原子核外有6个电子,依照电子排列规矩,C原子最外层有4个自由电子,须要与其余电子组合成化合建才干达到牢固状况。而石墨微晶结构中,1个碳原子与四周3个碳原子形成共价键,组成六边形网格结构,这种六元网格结构堆垛起来,形成石墨微晶结构。
C原子4个自由电子中,除了形成化学键的3个电子,残余1个自由电子,游离在六元网格上,与所有的自由电子形成一个笼罩在六元网格上的大π键,这层自由电子可能自由挪动,在加载电压之后,可能定向挪动,使石墨结构存在很好的导电性,这也是石墨、碳纤维等碳资料可能导电的原理。
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这层自由电子,就像一个大海绵,接收各种色彩波长可见光能量。不过单层石墨六元网格结构还不足以将所有色彩波长可见光接收,多层石墨六元网格结构的堆垛,才干使石墨微晶结构表示为黑色。
而金刚石资料中1个碳原子与四周4个碳原子形成共价键,不可能自由挪动的电子,不接收任何可见光。
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。光芒照射进来被折射一圈之后,又被折射出去,所以表示为晶莹剔透的无色。同时不自由挪动的自由电子,就不导电的可能,所以,金刚石不能导电。
123456 上帝给了黑色的名义,它却想发明多彩的生活。尤其是汽车改装范畴,人们痴迷于碳纤维纹路的科技感外观,却又懊恼色彩太单一。有些脑筋活络的商人,看准用户的这一须要,发明了存在碳纤维纹路的贴膜,来丰富外观。也有的厂商琢磨如何给碳纤维增加不同的色彩。
可是碳纤维名义并不活性基团,很难用染色剂染色。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。碳纤维制品厂家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。通常厂商将碳纤维与其余色彩纤维,如芳纶、玄武岩、玻纤等混编,来制造不同色彩的织物。甚至有很多不良厂商,将玻璃纤维染上黑色,假冒碳纤维,来欺骗不明就里的用户。
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混编得来的色彩往往不能尽如人意,也有厂商考虑在碳纤维名义镀一层金属涂层,来达到转变色彩的目标,或者在与碳纤维复合的树脂内加入一些着色剂来转变外观。苹果公司就采取一种叫做 ;scrim ;的涂层,来给碳纤维上色。
市场的刺激在缓步进行,技巧的发展总有个进程,当碳纤维供给给人更强、更轻的属性后,下一步可能就是更炫。
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