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碳(C)纖維是一種纖維狀復(fù)合材料(Material)。它的強(qiáng)度(strength)比鋼大,密度(單位:g/cm3或kg/m3)比鋁(Al)小,碳纖維板具有極好的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能。憑借這些卓越的性能,碳纖維被航天航空、交通、醫(yī)療、紡織及國(guó)防等領(lǐng)域廣泛(extensive)采用。
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碳(C)纖維的化學(xué)組成中含碳量在90%以上。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料,通過(guò)不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無(wú)蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過(guò)性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維生產(chǎn)傳統(tǒng)的玻璃纖維相比,楊氏模量是其3倍多;它與凱夫拉纖維相比,楊氏模量是其2倍左右,在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性突出。因?yàn)樘嫉膯钨|(zhì)在高溫下不能熔化(在3800開爾文以上升華(sublimation)),而在各種溶劑(性狀:透明,無(wú)色的液體)中都不溶解,所以迄今(still)沒有辦法用碳的單質(zhì)來(lái)直接制造碳纖維。目前,碳纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青(成分:瀝青質(zhì)和樹脂)纖維、黏膠絲或酚(phenol)醛(aldehyde)纖維經(jīng)碳化制成?! √祭w維最早是愛迪生在1879年用棉絲碳化制成的,用來(lái)作燈絲,雖然只使用了短短的20多分鐘,但他是碳纖維應(yīng)用的第一人。在20世紀(jì)50年代末,日本用奧綸為原料,成功開發(fā)了聚丙烯腈碳纖維。 碳纖維在航空航天和國(guó)防軍工領(lǐng)域占有不可替代(用一物質(zhì)代替另一物質(zhì)(多為強(qiáng)者取代弱者的地位))的地位。用碳纖維制成的復(fù)合材料所做的飛機(jī)不但輕巧,而且消耗(consume)動(dòng)力少,推力大,噪音(分貝(dB))小;用碳纖維增強(qiáng)塑料(結(jié)構(gòu):合成樹脂、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料)來(lái)制造衛(wèi)星和火箭等宇宙flight vehicle,機(jī)械強(qiáng)度(strength)高,質(zhì)量小,可節(jié)約大量的燃料(fuel)?! √祭w維板最初主要用于高技術(shù)領(lǐng)域,隨著成本的下降,近些年開始在民用領(lǐng)域一般應(yīng)用。不知不覺間,以碳纖維為重要技術(shù)的產(chǎn)品(Product)已悄悄地走入尋常百姓家,為人們享受高品質(zhì)(Character)的生活帶來(lái)便利?! √祭w維的運(yùn)用可以極大地提高人們?nèi)粘I钪械陌踩?security)。碳纖維可以切成短纖放在水泥(材料:粉狀水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料)里,這樣修建的房子更加結(jié)實(shí),增強(qiáng)了抗震能力。日本是一個(gè)多地震國(guó)家,他們的高層建筑就是利用碳纖維來(lái)加固的。碳纖維還可以加固橋面,制成橋的拉索、高壓電纜(Cable)等。 123456