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(1)原料性質。
碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術發達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發達國家的嚴格控制。各種碳(C)纖維制品都含有許多氣孔。石油焦和瀝青(成分:瀝青質和樹脂)焦的氣孔直徑一般為5~6mm,宏觀結構呈蜂窩狀。因此,當采用這兩類焦炭(Coke)作大顆粒制備中等規格(specifications)制品時,其最大顆粒的尺寸在4mm左右,目的是使焦炭的氣孔充分暴露出來,避免大的封閉氣孔存在于焦炭顆粒中。無煙煤結構比較致密,氣孔小而少,因此,采用無煙煤時可選用6~12mm的顆粒,有時甚至達到20mm(如電極(electrode)糊配方)。
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(2)產品(Product)尺寸。在碳(C)纖維材料(Material)制品內,大顆粒骨料(aggregate)主要起骨架作用,因此,制品的截面越大,其配料中大顆粒的尺寸也要相應增大,以提高碳纖維材料(Material)的抗熱震性能和降低(reduce)制品的線膨脹(inflate)系數。設制品的直徑為A,配料中最大顆粒尺寸為D,則有以下經驗(experience)公式可供參考:D=7.5×10-3A(直徑500mm及其以上規格(specifications)的制品),=15×10-3A(直徑500mm以下的制品)。
(3)制品用途。碳纖維生產傳統的玻璃纖維相比,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,在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性突出。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。對于特殊用途的產品(Product),其最大原料顆粒尺寸還要視具體使用條件來選擇(xuanze)。例如炭電阻(resistance)棒,其需要具有比較高的機械強度(strength)和具有一定的電阻,因此實際采用的最大顆粒尺寸要比計算值小,而且多采用細顆粒料;大規格(specifications)石墨(化學式C )電極(electrode)需要具有優異的抗熱震性能,因此,其最大顆粒尺寸要比計算值大一些。
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