碳纤，什么是碳纤

本文目录一览

1，什么是碳纤
2，碳纤的问题
3，碳纤维是什么
4，碳纤维是什么材料
5，什么是碳纤维

1，什么是碳纤

碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。

什么是碳纤

2，碳纤的问题

碳纤杆有许多优点也有缺点，首先最大的优点是可以通过材料本色吸收部分震动，这可以帮助选手背部的疲劳缓解，让冲击震动显得柔和，而最大的缺点就是坐箍锁的不紧时会产生下滑，而其它一些优点就是轻量（不过某些高端7075铝杆也可以轻量到类似程度），价格贵（某些高端7075铝杆价格也很贵），不会和钛合金发生金属融合，不氧化。它是整块材料。

碳纤的问题

3，碳纤维是什么

一种有机合成高分子材料，用碳纤维可编织制造碳纤维板，碳纤维板的特点是质量比同体积钢板小得多，但强度却是钢板的好几倍。在高级跑车上，碳纤维常用于制造汽车的车身零部件，目的是降低汽车的质量，同时增强汽车车身强度。F1赛车的车身都是由碳纤维制造的，制造成型的碳纤维零件具有宁折不弯的特点，所以在F1中经常能看到赛车撞车后留下一些尖锐的碎片，那就是碳纤维碎片。

碳纤维是什么

4，碳纤维是什么材料

碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维无机非金属材料

碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧，而且消耗动力少，推力大，噪音小；用碳纤维制电子计算机的磁盘，能提高计算机的储存量和运算速度；用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器，机械强度高，质量小，可节约大量的燃料。1999年发生在南联盟科索沃的战争中，北约使用石墨炸弹破坏了南联盟大部分电力供应，其原理就是产生了覆盖大范围地区的碳纤维云，这些导电性纤维使供电系统短路。目前，人们还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维，只能采用一些含碳的有机纤维（如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等）做原料，将有机纤维跟塑料树脂结合在一起，放在稀有气体的气氛中，在一定压强下强热炭化而成碳纤维是纤维状的碳材料，其化学组成中含碳量在90%以上。由于碳的单质在高温下不能熔化（在3800k以上升华），而在各种溶剂中都不溶解，所以迄今无法用碳的单质来制碳纤维。碳纤维可通过高分子有机纤维的固相碳化或低分子烃类的气相热解来制取。上前世界上产生的销售的碳纤维绝大部分都是用聚丙烯腈纤维的固相碳化制得的。其产生的步骤为a预氧化：在空气中加热，维持在200-300度数十至数百分钟。预氧化的目的为使聚丙烯腈的线型分子链转化为耐热的梯型结构，以使其在高温碳化时不熔不燃而保持纤维状态。b碳化：在惰性气氛中加热至1200-1600度，维持数分至数十分钟，就可生成产品碳纤维；所用的惰性气体可以是高纯的氮气、氩气或氦气，但一般多用高纯氮气。c石墨化：再在惰性气氛（一般为高纯氩气）加热至2000-3000度，维持数秒至数十秒钟；这样生成的碳纤维也称石墨纤维。碳纤维有极好的纤度（纤度的表示法之一是9000米长的纤维的克数），一般仅约为19克；拉力高达300kg/mm2；还有耐高温、耐腐蚀、导电、传热、彭胀系数小等一系列优异性能。目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异性能。目前，碳纤维主要是制成碳纤维增强塑料来应用。这种增强塑料比钢、玻璃钢更优越，用途非常广泛，如制造火箭、宇宙飞船等重要材料；制造喷气式发动机；制造耐腐蚀化工设备等。碳纤维 carbon fibre 含碳量高于90％的无机高分子纤维。其中含碳量高于99％的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，x射线透过性好。但其耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得；按状态分为长丝、短纤维和短切纤维；按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕（mpa）、模量为100gpa左右。高性能型碳纤维又分为高强型（强度2000mpa、模量250gpa）和高模型（模量300gpa以上）。强度大于4000mpa的又称为超高强型；模量大于450gpa的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，其延伸率大于2％。用量最大的是聚丙烯腈基碳纤维。碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

5，什么是碳纤维

碳纤维－－是由有机母体纤维（例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青）采用高温分解法在1000～3000度高温的惰性气体下制成的。其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。碳纤维呈黑色，坚硬，具有强度高、重量轻等特点，主要应用于工业上塑料增强之用。碳纤维增强塑料可以提高强度且重量轻，因此可以用作桥梁部件、飞机机构、体育用品（例如，高尔夫球手柄）和制动盘。经过碳化的纤维还可以耐很高温度，已用于航天飞船热保护罩。这种纤维的主要生产长是CASF公司，产品注册商标是Celion .

碳纤维－－是由有机母体纤维（例如粘胶丝、聚丙烯腈或沥青）采用高温分解法在1000～3000度高温的惰性气体下制成的。其结果是除碳以外的所有元素都予以去除。碳纤维还是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000mpa亦高于钢。因此cfrp的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000mpa/(g/cm3)以上，而a3钢的比强度仅为59mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景，综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能，不少人预料，人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。碳纤维研制和应用可以追溯到1850年的碳素灯丝，此后的研究应用一直处于停滞状态，到上世纪五十年代随着工业技术的发展和军事工业的要求，碳纤维的研制和生产，相继解决了原丝的选择和高温碳化的工业生产工艺，使碳纤维应用才进入到一个新阶段。首先是在航空航天等军事领域的应用，逐步扩展到高级民用工业，而真正用于建筑工程结构加固也就只有近十多来年的历史。碳纤维和石墨纤维一般统称为碳纤维，含碳量都在95%以上，但碳元素只有在高温高压下才能熔融，不可能直接从碳元素制取碳纤维，理论上任何有机纤维经碳化后均可制成碳纤维，实际上目前具有工业意义的原丝仅有聚丙烯腈纤维(pan)和中间相沥青，各国生产碳纤维主要是以聚丙烯腈纤维为原料，经过高温碳化等特殊工艺加工成极细的纤维丝(直径5~10μm)，提高单丝强度，使一定量纤维的表面积增大很多，更利于加强与树脂胶的结合。过去制约碳纤维加固技术应用的因素之一是原丝和成品的价格，刚研制成功时每公斤的碳纤维原丝价在1000美元以上，当前已降至30美元以下；碳纤原丝产量最高的国家仍是日本和美国，而以碳纤布商品进入中国大陆市场的则有日本、法国、瑞士和台湾等地的产品，用进口原丝加工编织的国产碳纤布亦开始进入市场，市场竞争日趋激烈，价格正在逐渐下降。应用：碳纤维成品在土木工程中应用主要有纤维布、纤维板、棒材、型材、短纤维等，各有不同的使用范围，而当前加固工程中用量最大和最普遍的还是碳纤维布(片)，碳纤维布常用的规格是200g/m2和300g/m2，厚度分别是0.111mm和0.167mm；碳纤维复合板厚度一般为1.2~1.4mm，由3~4层碳纤布经过树脂浸渍固化而成，主要用于梁、板的加固，用纤维板加固的结构，外形规整，施工简便，但原材单价较高，国内使用尚不普及。高性能碳纤维布的最主要指标仍是其强度、弹性模量和断裂伸长．一般抗拉强度都在3500 mpa 以上，弹模在230000 mpa 以上, 伸长率在1.4%以上，结构加固主要是利用碳纤维的高抗拉性能，广泛用于钢筋混凝土结构的梁、板、柱和构架的节点加固，也很适合用于古建筑物或砌体结构的维修加固，恢复和提高结构的承载能力和抗裂性能，国内外成功的应用实例已不胜枚举。1995年日本板神大地震和台湾大地震后之后，碳纤维作为耐震补强材料和技术的地位得到了进一步的发展和确定。近年来在国内不少高等院校、科研部门、和各大设计院参与到对碳纤维的应用和研究，目前国家还没有颁布正式的设计和施工规范，在建设部确定的研究项目中,已包括有“纤维增强复合材料(frp)用于城市桥梁的加固与修补研究”、“碳纤维材料加固混凝土结构新技术”等课题，碳纤维的应用研究已得到国家的重视。构造：对于受弯构件碳纤布是粘贴于受拉区，以补充钢筋的不足，粘于梁的两侧，以提高梁的抗剪能力，缠绕于混凝土柱外侧约束了混凝土的侧向变形，可以高柱的承载能力和柱的轴压比，缠绕于桁架的节点可使节点得到整体的加固。碳纤布的层数可通过计算确定，考虑到各层的共同工作系数，抗疲劳的能力和避免脆性破坏，一般建议不宜超过5层；从受力性能角度，单层优于多层，窄幅优于宽幅；必要时纵向可以搭接，搭接长度不得少于100mm，要保证碳纤维端部有可靠的锚固，除满足计算要求外，还应有必要的构造措施。粘贴：粘结剂的性能和粘贴工艺是使被加固构件与碳纤维布共同受力的保证，要求粘结剂对被粘贴界面和碳纤布有高的粘结力和强度，抗拉、抗压、特别是粘贴抗剪强度应远高于混凝土相应的强度，粘结剂对界面和碳纤维布都要有良好的渗透性和相容性，具有抗冲击、耐疲劳、抗老化等优异性能，因此应该采用专用的粘结剂；完善的施工工艺是加固效果的重要因素，主要的要求是：清理、修复、整平被粘贴面，被粘贴面应干燥、防潮；采用专用的工具，涂布粘度较大的粘结剂，对碳纤布经过适度的辗压，使粘结剂充分浸渍于单丝中；消除气泡，不允许出现离壳、乱丝、邹折、扭曲的现象；完善的工艺和训练有素的工人，可以做到有效的粘贴面积在99%以上，使碳纤维的性能真正得以发挥。节选自论坛空间