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碳纖維制品資訊:碳纖維為什么只有黑色的?

文章出處:網絡責任編輯:編輯人氣:發表時間:2021-05-13【


本文來自123


  假如有人問碳纖維有什么欲望,我想它判斷會說想拍一張彩色照片。
  這當然是一句調侃的話,不過也正說明了碳纖維的色彩太單一,只有黑色的可選。上帝給了碳纖維黑色的外觀,它卻想發明多彩的生活。所以,有人開端在碳纖維的色彩高低起了工夫。今天這篇文章簡單聊一聊碳纖維色彩那點事。
  碳纖維為什么是黑色的最慣常的說法是,碳纖維是碳資料,碳元素原來就是黑色的,所以碳纖維就是黑色的嘛。
  這里有兩個錯誤,首先碳元素是不色彩之說的。元素是一個形象出來的,用來分類的概念,它是一類原子的總稱,并不所謂的宏觀性質。就像咱們說動物,咱們無奈說動物的身高、體重這種屬性,只有具體到某種動物或者某一個體才干利用。所以,咱們只有具體到哪種碳資料,才干說是什么色彩的。
  其次,并不是所有碳資料都是黑色的。金剛石也是碳資料,晶瑩剔透、光彩醒目,跟常見的石墨、碳纖維天壤之別。甚至于常人很難把金剛石演繹為碳資料的范疇。這里面色彩的差別就隱藏在組成碳資料原子的排列結構上。 copyright 123456
  物質表示出不同的色彩,其原理在今天已經十分理解了,當物質接收了相稱可見光能量的電磁波后,就會表示出被人眼所能察覺到的色彩。所以物質之所以存在不同的色彩,這是因為它對不同的波長的可見光存在抉擇性接收的結果。而表示為黑色的碳資料,就是因為它接收了所有波長可見光,所以表示為黑色。
  表示為黑色的碳資料,如石墨、碳纖維、不定性碳等,之所以接收所有的色彩的可見光,重要是因為含有石墨微晶這種結構。
  在元素周期表中,C排在第6位,原子核外有6個電子,依照電子排列規矩,C原子最外層有4個自由電子,須要與其余電子組合成化合建才干達到牢固狀況。而石墨微晶結構中,1個碳原子與四周3個碳原子形成共價鍵,組成六邊形網格結構,這種六元網格結構堆垛起來,形成石墨微晶結構。
  C原子4個自由電子中,除了形成化學鍵的3個電子,殘余1個自由電子,游離在六元網格上,與所有的自由電子形成一個籠罩在六元網格上的大π鍵,這層自由電子可能自由挪動,在加載電壓之后,可能定向挪動,使石墨結構存在很好的導電性,這也是石墨、碳纖維等碳資料可能導電的原理。
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  這層自由電子,就像一個大海綿,接收各種色彩波長可見光能量。不過單層石墨六元網格結構還不足以將所有色彩波長可見光接收,多層石墨六元網格結構的堆垛,才干使石墨微晶結構表示為黑色。
  而金剛石資料中1個碳原子與四周4個碳原子形成共價鍵,不可能自由挪動的電子,不接收任何可見光。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。光芒照射進來被折射一圈之后,又被折射出去,所以表示為晶瑩剔透的無色。同時不自由挪動的自由電子,就不導電的可能,所以,金剛石不能導電。 123456
  上帝給了黑色的名義,它卻想發明多彩的生活。尤其是汽車改裝范疇,人們癡迷于碳纖維紋路的科技感外觀,卻又懊惱色彩太單一。有些腦筋活絡的商人,看準用戶的這一須要,發明了存在碳纖維紋路的貼膜,來豐富外觀。也有的廠商琢磨如何給碳纖維增加不同的色彩。
  可是碳纖維名義并不活性基團,很難用染色劑染色。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。碳纖維制品廠家主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小,因此有很高的比強度。通常廠商將碳纖維與其余色彩纖維,如芳綸、玄武巖、玻纖等混編,來制造不同色彩的織物。甚至有很多不良廠商,將玻璃纖維染上黑色,假冒碳纖維,來欺騙不明就里的用戶。

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  混編得來的色彩往往不能盡如人意,也有廠商考慮在碳纖維名義鍍一層金屬涂層,來達到轉變色彩的目標,或者在與碳纖維復合的樹脂內加入一些著色劑來轉變外觀。蘋果公司就采取一種叫做 ;scrim ;的涂層,來給碳纖維上色。
  市場的刺激在緩步進行,技巧的發展總有個進程,當碳纖維供給給人更強、更輕的屬性后,下一步可能就是更炫。
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