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碳纖維原絲可能用粘膠基纖維、瀝青纖維、酚醛纖維、聚丙烯腈纖維高溫碳化制成,其中,聚丙烯腈碳纖維是利用最普遍的一種,達到90%。聚丙烯腈基碳纖維的制造方法以前說過了,這里就不再重復,本文重要來講一下生產進程中的一些留神事項。
1、選材。碳纖維板制成的碳纖維單向板材能充分發揮碳纖維的強度和彈性模量,在施工時可免除碳纖維單向織物的樹脂固化階段,強度利用效率高,施工方便。聚丙烯腈原絲是影響碳纖維品質的重要因素始終,咱們盡量要抉擇強度高、熱轉化率好、雜質少、密度均勻的原絲。
2、聚合。聚合時可能加入少量的共聚單體,這樣既能使原絲預氧化的時候加速鏈狀大分子的環化,又能使化學反應輕易把持。
3、紡絲。碳纖維型材與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。紡絲不必干法,而是利用濕法。因為干法生產纖維,里面的溶劑不輕易洗清潔,溶劑會在預氧化或碳化的時候揮發出來使纖維粘結,導致碳纖維強度降落。
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4、純度。
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。制成的碳纖維原絲當然是純度越高越好。除了原資料要精挑細選外,生產車間必須是無灰塵無沾染的,一旦有雜質混入到原料中,純度就會降落。
除了上面四點以外,原絲的細旦化也很重要,它能制得均勻又細微的纖維。聚丙烯腈碳纖維是在1959年的時候由日本科學家近藤昭男發明的,到當初有50多年歷史了。隨著時光的推移,碳纖維越來越受到人們的器重,利用范疇也越來越廣,市場十分遼闊。當前它的作用一定會更加大,為人類的進步作出奉獻。
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