碳纤维是20世纪50年代作为强化材料高温烧制而成,用作生产导弹配件。初期的纤维加热制造,直到结成了人造丝。这个过程的效率低下,产生的纤维含有碳,只有大约20%的低强度和刚度特性。在20世纪60年代初,开发利用了聚丙烯腈为原料,使碳纤维含有了55%碳和有更好的性能。聚丙烯腈转换过程的基本方法,迅速成了初期碳纤维生产的基本方法。
在70年代,有人实验从石油中提炼加工碳纤维。这些纤维含有大约85%的碳,具有优异的抗折强度。不幸的是,他们只有有限的抗压强度、没有被广泛接受。
,碳纤维是许多产品的重要配件,碳纤维应用在逐年快速发展。美国、日本和西欧是主要的碳纤维生产商。
石墨纤维指的是有石油沥青为原料生产的一种超高模纤维,这些纤维,有一个内部结构的三维晶体排列紧密接近的特点,是一种纯净的形式的碳称为石墨
原材料
用来生产碳纤维原料被称为原丝,大约90%的碳纤维生产原料是聚丙烯腈。其余10%是由人造丝和石油沥青。
所有这些材料都有机聚合物,其特点是被碳原子长串绑在一起的分子。
在生产过程中,使用了各种气体和液体,这些材料有些是为了与纤维反应,以达到特定的效果 其他材料的设计,或不作出反应,以防止某些与纤维的反应。 这些过程中的许多材料的确切成分同样被认为是商业秘密。
制造业工艺
在碳纤维制造过程中分化学和机械部分,原丝长股或纤维被拉进炉内,然后在无氧状态下加热到一个非常高的温度。无氧,纤维不能燃烧。相反,高温使纤维原子猛烈振动直到 非碳原子而被清除。这一过程称为碳化过程,长束组成的纤维,紧密互锁,只留下了少数非碳原子剩余。这既是典型的使用聚丙烯腈生产碳纤维的操作序列。
1、碳纤维布为导电材料,放置和施工时都应远离电气设备及电源和采取可靠的防护措施。
2、存放、运输、施工过程中都应避免碳布的弯折。
3、碳纤维布配套树脂应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射和有高温源的地方。
4、树脂的配制和使用场所,应保持通风良好。
5、在现场施工的工作人员应采取相应的有效保护措施。
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