碳纤维
碳纤维是什么材料
碳纤维是什么材料碳纤维是一种由碳元素纤维化制成的高强度材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀、耐高温等优良特性。
它被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材、建筑材料等领域，成为现代工业中不可或缺的材料之一。
首先，碳纤维是由有机聚合物纤维经过高温碳化而成的。
其主要原料为聚丙烯、聚丙烯腈等有机合成纤维，经过特殊工艺处理后，形成具有高度结晶度和完整结构的碳纤维。
这种材料具有非常高的比表面积和优异的机械性能，可以承受较大的拉伸和压缩力，同时重量却非常轻，是传统金属材料的数倍甚至数十倍。
其次，碳纤维的应用领域非常广泛。
在航空航天领域，碳纤维被广泛应用于飞机、导弹、卫星等航空器的结构材料中，因为其轻质高强的特性可以大幅减轻飞行器的自重，提高燃料利用率和飞行性能。
在汽车制造领域，碳纤维被用于制造汽车车身、底盘等部件，可以减轻汽车自重，提高燃油经济性和行驶稳定性。
在体育器材领域，碳纤维被用于制造高尔夫球杆、网球拍、自行车等，因为其高强度和轻质可以提高运动器材的性能。
在建筑材料领域，碳纤维被用于加固混凝土结构、制造建筑外墙板等，可以提高建筑材料的耐久性和安全性。
最后，随着科技的不断进步，碳纤维的应用前景将更加广阔。
随着碳纤维制造工艺的不断改进和成本的不断降低，碳纤维将会在更多领域得到应用，比如医疗器械、船舶制造、新能源领域等。
同时，碳纤维的再生利用和环保性能也将成为未来发展的重要方向，推动碳纤维材料行业的持续发展。
综上所述，碳纤维作为一种具有优异性能的材料，在现代工业中扮演着越来越重要的角色。
它的轻质、高强、耐腐蚀、耐高温等特性，使其在航空航天、汽车制造、体育器材、建筑材料等领域得到广泛应用，并且在未来有着更加广阔的发展前景。
碳纤维的发展将会推动相关产业的发展，为人类社会的进步做出更大的贡献。
碳纤维名词解释
碳纤维名词解释碳纤维是一种不可替代的现代材料，由原料（碳原料）制成，在航空航天、汽车、运动器材、工业制品、医疗器械等领域有广泛应用，并拥有极高价值。
什么是碳纤维（Carbon Fiber）？碳纤维是一种非金属纤维，由含碳元素的合成材料（例如碳棒、碳粉末等）经过高温热处理、制造和改性等工艺，形成独特的结晶结构及立体网络结构，形成具有高强度及优异特性的复合材料点缀，是一种具有高承载能力的碳模板材料。
碳纤维具有优良的力学性能、抗拉强度、抗压强度、耐热性、耐腐蚀性以及较低的密度等特点，所以得到了广泛的应用，在航空航天、汽车、运动器材、工业制品、医疗器械等领域均有使用。
首先，碳纤维在航空航天领域的应用非常广泛，主要应用于飞机机身的结构件及引擎的部件，例如：碳纤维复合材料用于制作飞机机身外壳、机翼、机尾及发动机的部件；碳纤维增强树脂（CFRP）用于制作结构的复合材料，可以提高飞机机身和发动机的安全性，减少飞机的质量，降低燃油消耗，提高飞机的抗拉强度、抗压强度等性能；此外，碳纤维复合材料还可以用于制作飞机机身上的应急发电机、舱内安全设备，以及用于动力装置的冷却系统支架等。
其次，碳纤维在汽车领域的应用也很广泛，主要是用来制造汽车车身的结构件，例如：碳纤维复合材料用于制作汽车车身框架、汽车车身护板、车门、车顶及轮毂等；碳纤维增强树脂（CFRP）用于制作车身结构复合材料，可以提高汽车车身的抗拉强度、抗压强度等性能，以及减轻汽车重量，提高汽车的动力性能和油耗，使车辆更稳定、更舒适而又更省油；此外，碳纤维复合材料还可以用于汽车安全带、车窗及车内空间改善等。
最后，碳纤维还可用于制造运动器材、工业制品、医疗器械等。
碳纤维复合材料的优异特性吸引了国内外众多企业的合作，以应用碳纤维材料制造运动器材、工业制品、医疗器械等产品。
例如，碳纤维复合材料可用于制造自行车、滑雪板、高尔夫球杆、建筑铝材、家具及医疗器械等，其优良的力学性能、抗拉强度、抗压强度、耐热性、耐腐蚀性以及较低的密度可满足众多应用需求。
碳纤维名词解释
碳纤维名词解释碳纤维，又称碳纤维复合材料，是一种轻质复合材料，它由碳纤维、聚合物和无定形填充物组成，使用电子显微镜（SEM）分析可以看到材料中各种形状的碳纤维。
碳纤维复合材料具有非常高的强度、弹性和刚度。
由于它的超高性能，它被广泛应用于航空、航天、交通运输、医疗等领域。
碳纤维由炭素（carbon）构成。
这些碳原子经过聚合，形成了微细长丝状的碳纤维。
碳纤维细丝由碳原子构成，纤维的形状和大小取决于碳原子的排列。
碳纤维的物理性能主要取决于它的纤维结构，具体包括纤维的直径、拉伸强度、横向强度、抗弯刚度和弹性模量等。
碳纤维具有极高的拉伸强度、抗弯刚度和弹性模量，但其弯曲强度很低，有时甚至可以忽略。
碳纤维的优势在于可以制造出能够抵抗拉伸、抗拉、抗弯等应力的复合材料。
碳纤维复合材料可以用于制造航空器、汽车零部件、舰船体结构、塑料结构模具、体育器材、桥梁支架等。
碳纤维可以用作以下材料的复合成形，可以借助熔浆通过注入法制备表面层次细节非常丰富的碳纤维增强复合材料：1、金属陶瓷增强复合材料：金属陶瓷复合材料是将金属和陶瓷用碳纤维复合在一起，使用碳纤维作为强化材料，以提高材料的强度和韧性。
2、聚合物-碳纤维复合材料：碳纤维增强复合材料，也称聚酰胺酯碳纤维增强复合材料，是将聚酰胺酯混合物和碳纤维复合在一起，可以提高复合材料的强度、刚度和弹性模量。
3、纤维织物增强复合材料：纤维织物增强复合材料是在织物基体上层层增强的复合材料，主要是在织物基体中添加碳纤维和聚合物，以提高复合材料的强度、刚度和弹性模量。
碳纤维复合材料具有非常高的轻质和强度、刚度和抗拉性，使其在航空、航天、交通运输、医疗等领域受到了广泛的应用。
碳纤维复合材料可以用在航空器零部件制造中，用于制造更轻、更强、更持久的航空器零件。
此外，碳纤维复合材料也可以用于其他行业，如汽车零部件制造、舰船体结构、织物复合体制造等。
碳纤维复合材料的优势在于它的超高性能，拥有强力、刚度和弹性模量，并且可以制造出能够抵抗拉伸、抗拉、抗弯等应力的复合材料。
碳纤维
沟通知识概述
— 26 —
LOG O
Thank you
聂旋 2015年6月7日
沟通知识概述
— 27 —
— 11 —
2
碳纤维特性
LOG O
碳纤维的分类
聚丙烯腈基碳纤维
沥青基碳纤维
黏胶基碳纤维
制备高性能碳纤维， 总量不足世界总 是碳纤维制备的主流 碳化率高，成本最低。产量的1%，碱金属含 方法，总产量的95%。 量低。
沟通知识概述
— 12 —
2
碳纤维特性
LOG O
聚丙烯腈基碳纤维制备工艺
1,原丝制备 2 预氧化 3 碳化 4 石墨化 5 表面处理 6 上浆处理
沟通知识概述
— 8—
1
碳纤维的发展Байду номын сангаас史
LOG O
国内厂家和国外厂家对比
东丽、东邦、三菱丽阳号称日本碳纤维领 域“三剑客”。每年他们都悉数亮相复材展。 占世界40%市场份额。 技术不够先进，厂家众多，利润低。
沟通知识概述
技术先进，资本雄厚，处于垄断地位。
— 9—
碳纤维的照片
2 碳纤维的特性
2
碳纤维特性
正负离子对撞机中的束 流管主漂移室内外筒构件 采用碳纤维复合材料。
在核聚变方面，托马克 聚变反应直接接触的部件 用C/C复合材料。 在铀的分离和浓缩中也 作为装置材料。
沟通知识概述
— 23 —
4
碳纤维的应用及前景
LOG O
碳纤维在民用领域的应用
汽 车 工 业
能 源 工 业
土 木 建 筑
沟通知识概述
碳纤维增强的环氧树脂
碳纤维增强热塑性树脂 基体复合材料（CFRTR）
碳纤维课件ppt
碳纤维的环保意义
05
与价值
减少对传统材料的依赖
01
碳纤维作为一种高性能材料，可 以替代部分传统金属材料，降低 对矿产资源的开采和加工需求， 从而减少对环境的破坏和污染。
02
碳纤维的制造过程相对环保，不 需要经过高温熔炼，可以减少能 源消耗和碳排放。
降低碳排放，助力碳中和目标
碳纤维的制造和使用过程中，碳排放 量相对较低，有助于实现碳中和目标 。
汽车工业领域
车身结构
碳纤维复合材料能够显著 减轻汽车重量，提高燃油 效率和性能，因此在车身 结构中广泛应用。
汽车零部件
碳纤维复合材料也用于制 造汽车零部件，如发动机 罩、车门、车顶等。
电动汽车电池组
碳纤维复合材料在电动汽 车电池组中作为结构材料 ，能够提高电池组的强度 和刚度。
体育器材领域
自行车
VS
建筑补强
碳纤维复合材料也用于对建筑结构进行加 固和补强，提高结构的承载能力和耐久性 。
其他领域
压力容器和管道
碳纤维复合材料在制造高压容器和管道中作为结构材料，能够承受高压力和温度。
电子设备
碳纤维在制造电子设备中也有广泛应用，如电路板、连接器和外壳等。
碳纤维的未来发展
04
与挑战
碳纤维的研发进展
影响因素：生产工艺对碳纤维的性能 有很大影响，如温度、压力、时间等 工艺参数都会影响碳纤维的结构和性 能。
碳纤维的性能优势
02
高强度与轻量化
总结词
碳纤维具有高强度和轻量化的特性，使其成为高性能材料的 重要选择。
详细描述
碳纤维是一种高性能纤维，其强度和刚度都非常高，能够承 受较大的压力和弯曲应力。同时，碳纤维的密度非常低，比 传统的金属材料轻得多，因此使用碳纤维可以大大减轻产品 的重量。
碳纤维是什么材料
碳纤维是什么材料碳纤维是一种由碳元素组成的纤维材料。
它具有轻量、高强度、高刚性和优良的耐腐蚀性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑和体育用品等领域。
下面将详细介绍碳纤维的制备方法、特性及应用。
碳纤维的制备方法主要有两种：气相法和胶纤法。
气相法是通过将有机物在高温条件下裂解而生成碳纤维，其制备过程包括纺丝、热解、碳化和石墨化等环节。
胶纤法则是将聚丙烯腈作为原料，在特定溶剂中溶解后形成原丝，经过拉伸、热固化、炭化等工艺制得碳纤维。
碳纤维的特性主要体现在以下几个方面：1. 高强度和高刚性：碳纤维的强度比钢高5-10倍，刚性比钢高3-5倍，具有出色的承载能力和抗震性能。
2. 低密度：碳纤维比重轻，约为钢的1/4，有助于减轻结构重量，提高整体效能。
3. 耐腐蚀性好：碳纤维不受大气、水、酸碱等常见介质的腐蚀，寿命较长。
4. 电导率高：碳纤维具有优异的导电性能，可用于制作电极材料和导电部件。
5. 良好的耐久性和耐疲劳性：碳纤维具有较长的使用寿命和耐久性，且不易发生疲劳破坏。
碳纤维的应用领域广泛：1. 航空航天领域：碳纤维被广泛应用于航空器的机体、翼面、航空附件等部位，可以减轻飞机重量，提高飞行性能。
2. 汽车工业：碳纤维制品在汽车行业的应用十分广泛，如车身、底盘、发动机罩、内饰件等，有助于提高汽车的安全性和燃油经济性。
3. 建筑领域：碳纤维可以用于加固和修复建筑物结构，提高其抗震能力和耐久性。
4. 体育用品：碳纤维材料轻便且强度高，被广泛应用于高尔夫球杆、自行车、滑雪板等体育用品中，提供更好的使用体验和性能。
虽然碳纤维具有许多优点，但是也存在一些缺点，如制造成本高、产业链发展不完善等。
随着技术的进步和应用领域的不断拓展，相信碳纤维将在未来得到更广泛的应用和发展。
碳纤维种类
碳纤维种类碳纤维是一种具有轻质、高强度和高刚性的材料，被广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。
下面将介绍几种常见的碳纤维种类及其特点。
一、碳纤维布碳纤维布是由碳纤维纱线经过编织而成的材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点。
由于其纤维之间交织紧密，使得布料的表面非常光滑，延展性强，易于成型。
碳纤维布广泛应用于航空航天领域，用于制作飞机机身、翼面以及导弹外壳等。
二、碳纤维板碳纤维板是由碳纤维布通过树脂浸渍、压制而成的材料。
它具有重量轻、强度高、刚性好的特点，被广泛应用于汽车、运动器材等领域。
在汽车领域，碳纤维板可以用于制作车身结构件，如车顶、车门等，能够减轻车身重量，提高燃油经济性和行驶稳定性。
三、碳纤维管碳纤维管是由碳纤维纱线经过纺织、热处理而成的管状材料。
它具有高强度、低密度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、体育器材等领域。
在航空航天领域，碳纤维管可以用于制作飞机和导弹的结构件，如机翼、垂直尾翼等。
在体育器材领域，碳纤维管可以用于制作高尔夫球杆、钓鱼竿等，具有轻盈、耐用的特点。
四、碳纤维纱线碳纤维纱线是由碳纤维丝经过纺纱而成的线状材料。
它具有高强度、低密度、高模量等特点，被广泛应用于航空航天、建筑、电子等领域。
在航空航天领域，碳纤维纱线可以用于制作航天器的热保护层、导航设备等。
在建筑领域，碳纤维纱线可以用于加固混凝土结构，提高建筑物的抗震性能。
五、碳纤维复合材料碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂等材料组成的复合材料。
它具有轻质、高强度、耐腐蚀、绝缘等特点，广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。
在航空航天领域，碳纤维复合材料可以用于制作飞机和导弹的结构件，如机身、机翼等。
在汽车领域，碳纤维复合材料可以用于制作车身结构件，如车顶、车门等，提高汽车的安全性和燃油经济性。
碳纤维种类繁多，各具特点，在不同领域有着广泛的应用。
随着科技的进步和碳纤维制造技术的不断改进，相信碳纤维将在更多领域发挥重要作用，为人类带来更多的便利和发展。
碳纤维材料介绍
碳纤维材料介绍
碳纤维（CarbonFiber），又称碳素纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维材料，是一种由碳元素组成的具有石墨结构的碳原子组成的有机纤维。
它具有轻质高强、耐高温、耐腐蚀等优点，可作高强度结构材料，已广泛用于航空航天、体育用品、汽车工业等领域。
1.碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维材料。
根据碳纤维成分的不同，其力学性能也有很大差异。
石墨结构的碳纤维强度可达300Mpa以上，弹性模量在2000GPa左右。
2.碳纤维密度为1.8g/cm3,仅为钢的1/4;强度却是钢的3倍以上。
是目前世界上强度最高的纤维，因此在航空航天工业上具有广泛应用前景。
碳纤维已在军事、汽车、体育用品等领域获得广泛应用。
3.碳纤维具有高比强度和比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等特点，并可制成各种形状复杂的复合材料制品，如航空航天中用于制造结构件的高强高模复合材料；体育用品中用于制造运动鞋和运动器械；汽车工业中用于制造车身、底盘等。
—— 1 —1 —。
碳纤维
碳纤维碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。
它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。
碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。
它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。
良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。
碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。
其中含碳量高于99%的称石墨纤维。
碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。
碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42A，各平行层面间的各个碳原子，排列不如石墨那样规整，层与层之间借范德华力连接在一起。
通常也把碳纤维的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成，其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。
当孔隙率低于某个临界值时，孔隙率对碳纤维复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和拉伸强度无明显的影响。
有些研究指出，引起材料力学性能下降的临界孔隙率是1%-4%。
孔隙体积含量在0-4%范围内时，孔隙体积含量每增加1%，层间剪切强度大约降低7%。
通过对碳纤维环氧树脂和碳纤维双马来亚胺树脂层压板的研究看出，当孔隙率超过0.9%时，层间剪切强度开始下降。
由试验得知，孔隙主要分布在纤维束之间和层间界面处。
并且孔隙含量越高，孔隙的尺寸越大，并显著降低了层合板中层间界面的面积。
当材料受力时，易沿层间破坏，这也是层间剪切强度对孔隙相对敏感的原因。
另外孔隙处是应力集中区，承载能力弱，当受力时，孔隙扩大形成长裂纹，从而遭到破坏。
即使两种具有相同孔隙率的层压板（在同一养护周期运用不同的预浸方法和制造方式），它们也表现处完全不同的力学行为。
碳纤维
碳纤维1.碳纤维的概念碳纤维，英文为Carbon Fiber，简称CF。
碳纤维是指由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，是纤维中含碳量在95%左右的碳纤维和含碳量在99%左右的石墨纤维。
2．碳纤维的结构碳纤维的分子结构介于石墨与金刚石之间。
目前公认的碳纤维结构是由沿纤维轴高度取向的二维乱层石墨组成。
微晶的形状、大小、取向以及排列方式与纤维的制备工艺相关。
3.碳纤维的性质碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征,是一种的力学性能优异的新材料。
碳纤维拉伸强度约为2到7GPa，拉伸模量约为200到700GPa。
密度约为1.5到2.0克每立方厘米，这除与原丝结构有关外，主要决定于炭化处理的温度。
一般经过高温3000℃石墨化处理，密度可达2.0克每立方厘。
再加上它的重量很轻，它的比重比铝还要轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍。
碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同，它有各向异性的特点。
碳纤维的比热容一般为7.12。
热导率随温度升高而下降平行于纤维方向是负值（0.72到0.90），而垂直于纤维方向是正值（32到22）。
碳纤维的比电阻与纤维的类型有关，在25℃时，高模量为775，高强度碳纤维为每厘米1500。
这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量。
同钛、钢、铝等金属材料相比，碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点，可以称为新材料之王。
碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外，其外形有显著的各向异性柔软，可加工成各种织物，又由于比重小，沿纤维轴方向表现出很高的强度，碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。
碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500兆帕以上，是钢的7到9倍，抗拉弹性模量为230到430G帕亦高于钢；因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000兆帕以上，而A3钢的比强度仅为59兆帕左右，其比模量也比钢高。
碳纤维及其应用技术
碳纤维及其应用技术1. 引言1.1 什么是碳纤维碳纤维是一种由碳原子构成的纤维材料，具有很高的强度和轻质的特点。
碳纤维可以通过将聚丙烯、聚丙烯腈等聚合物纺丝成纤维后再经过碳化等工艺制备而成。
碳纤维的直径通常在5-10微米左右，比钢铁轻，但强度却比钢铁更高。
由于碳纤维具有优异的机械性能和化学稳定性，因此被广泛应用于航空航天、汽车工业、体育用品制造和建筑领域等领域。
碳纤维的轻量化和强度优势使其成为工业领域的热门材料之一，其在可持续发展和资源节约方面也具有巨大的潜力。
通过不断创新和技术进步，碳纤维材料将在未来的工业发展中发挥更加重要的作用，推动工业革命的进程，并在环保和绿色生产方向上发挥积极作用。
1.2 碳纤维的特点碳纤维是一种由碳原子构成的纤维材料，具有以下主要特点：1. 高强度：碳纤维的拉伸强度非常高，是钢的几倍甚至几十倍。
这使得碳纤维在工程领域中被广泛应用于要求高强度材料的领域。
2. 轻质：碳纤维具有非常低的密度，比铝轻，比钢更轻。
使用碳纤维可以减轻结构物的重量，提高整体性能。
3. 刚性：碳纤维具有很高的刚性，具有很好的抗弯和抗压性能。
这使得碳纤维制品具有优异的稳定性和耐用性。
4. 耐腐蚀：碳纤维具有很好的抗腐蚀性能，不受化学腐蚀和氧化的影响，能够在恶劣环境下长时间稳定运行。
5. 导电性：碳纤维具有良好的导电性，可用于制造具有电导特性要求的产品。
碳纤维的特点使其成为一种非常优秀的材料，具有广泛的应用前景和市场价值。
在不断的研发和创新中，碳纤维将会发挥更大的作用，推动各行业的发展和进步。
1.3 碳纤维在工业中的重要性碳纤维具有优异的机械性能，具有很高的强度和刚度，同时具有较低的密度，使得碳纤维成为一种理想的轻量化材料。
在工业生产中，轻量化材料可以减轻设备和产品的重量，提高产品的性能，并降低能源消耗。
碳纤维具有良好的耐腐蚀性能和耐磨损性能，能够抵抗化学腐蚀和高温作用，适用于各种恶劣环境下的使用。
这使得碳纤维广泛运用在化工、航空航天、汽车等领域，保证设备和产品的长期稳定运行。
碳纤维的名词解释
碳纤维的名词解释碳纤维是一种由碳元素构成的强度高、重量轻的材料。
它由柔软的碳纤维束制成，并通过一系列的处理方法形成强大的复合材料，被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
碳纤维的名词解释是对其性质、制造和应用的详细解读，本文将对碳纤维进行深入介绍。
一、碳纤维的组成和性质碳纤维的主要组成元素是碳，其化学式为C。
它的特点是纤维结构呈现出类似棒状的形态，纤维之间呈现出平行排列的状态。
这种结构使得碳纤维具有优异的力学性能，如高强度、高模量和低热膨胀系数等。
碳纤维的制备过程通常包括原材料选择、纺丝和高温处理等环节。
原材料一般是从含有丰富有机碳元素的石油针状炭或聚丙烯等化石燃料中提取。
而在纺丝过程中，炭纤维束被拉伸并用树脂涂覆，以形成筒状的预制品。
高温处理是碳纤维制备的最后一个步骤，通过将预制品暴露在高温下，使其石墨化并获得所需的力学性能。
碳纤维拥有许多优越的性能。
首先，碳纤维具有极高的强度-密度比，使其成为使用强度和轻量化作为设计目标的各个领域的首选材料。
此外，碳纤维还具有出色的耐腐蚀性能，不易受到化学物质侵蚀，保证了其长期使用的质量和稳定性。
此外，碳纤维具有热导性能低和绝缘性能好的特点，使得其在高温环境下有很好的应用潜力。
二、碳纤维的应用领域由于碳纤维的出色性能，它在各个领域都有广泛的应用。
在航空航天领域，碳纤维制造的部件和结构可以显著减轻飞机和火箭的重量，提高燃料效率和飞行性能。
同时，碳纤维还能够增加飞机的耐用性和安全性，减少维护工作和风险。
在汽车制造领域，碳纤维的轻量化特性被广泛应用于汽车结构、车身、底盘和内饰等部分。
通过使用碳纤维材料，汽车的燃料效率得以提高，行驶距离得到延长，同时减少了废气排放。
此外，碳纤维的高强度和优异的抗冲击性能也提高了汽车的安全性能。
在体育器材制造领域，碳纤维被广泛应用于高端运动器材的制造，如高尔夫球杆、网球拍和自行车等。
碳纤维的轻量化和高强度使得运动器材更加灵活，提高运动员的表现和竞争力。
碳纤维性能优缺点及应用前景
碳纤维：性能优缺点及应用前景碳纤维性能优缺点碳纤维具有许多优良性能，如高强度、高刚度、易于成型、重量轻、耐腐蚀等，使其在许多领域得到广泛应用。
然而，同时也有一些缺点，如成本较高、抗疲劳性能较差等。
下面将对碳纤维的优缺点进行详细介绍。
一、高强度和高刚度碳纤维具有很高的强度和刚度，其强度是同等重量钢的5倍以上，刚度则达到钢的2倍以上。
这种优异的力学性能使得碳纤维在承受高负荷和高应力的应用中具有显著优势。
为了进一步提高碳纤维的强度和刚度，通常可以采用优化纤维截面形状、提高纤维表面质量、改善纤维/基体界面结合等方法。
二、易于成型碳纤维具有很好的成型性，可以加工成各种复杂的形状和结构。
碳纤维复合材料可以通过不同的加工方法，如层叠、缠绕、热压等，制备出各种不同形状和性能的产品。
这种易于成型的特点使得碳纤维在制造各种高性能产品，如航空航天结构件、汽车零部件、体育器材等方面具有显著优势。
三、重量轻碳纤维的密度较低，仅为 1.5-2g/cm³，比钢的密度低得多。
这种轻量化的特点使得碳纤维在减轻产品重量、提高产品性能方面具有显著优势。
采用碳纤维复合材料可以显著降低产品重量，同时提高其强度和刚度，因此在航空航天、汽车、轨道交通等领域得到广泛应用。
四、耐腐蚀碳纤维具有很好的耐腐蚀性能，可以长期在酸、碱、盐等腐蚀性介质中保持稳定。
这种耐腐蚀性能使得碳纤维在化工、环保、能源等领域得到广泛应用。
为了进一步提高碳纤维的耐腐蚀性能，通常可以采用表面处理、涂层等方法。
五、高温耐受性碳纤维具有很好的高温耐受性，可以在高温环境下保持稳定。
碳纤维复合材料可以在高温下长期工作，并且在高温环境下不会失去强度和刚度。
这种高温耐受性使得碳纤维在制造高温环境下的高性能产品方面具有显著优势。
为了进一步提高碳纤维的高温耐受性能，通常可以采用优化材料成分、改善材料结构等方法。
然而，碳纤维也存在一些缺点，如成本较高、抗疲劳性能较差等。
首先，碳纤维的成本相对较高，这主要是由于其制备工艺和原材料成本较高所致。
碳纤维材料概述
碳纤维材料概述碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。
它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。
碳纤维具有许多优良性能，如轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好等。
碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
在国防军工和民用方面都是重要材料。
它具有许多优点，例如高强度、高刚性、低密度、良好的耐腐蚀性和抗疲劳性等。
这些特性使得碳纤维在汽车、航空航天、军事、体育和建筑等领域得到广泛应用。
总的来说，碳纤维是一种具有重要应用价值的材料，在各个领域中都有广泛的应用。
对于想要了解更多关于碳纤维信息的人，可以查阅相关书籍或者咨询专业人士。
除了上述提到的应用领域，碳纤维还可以应用于更多的领域。
以下是几个例子：1.能源领域：碳纤维可以用于制造高效能电池，如燃料电池和锂离子电池。
此外，碳纤维还可以用于制造太阳能电池板，提高其效率和稳定性。
2.医疗领域：碳纤维具有很好的生物相容性和耐腐蚀性，可以用于制造医疗器械，如手术器械、假肢和药物载体等。
3.环境领域：碳纤维可以用于制造环保材料，如碳纤维回收塑料和碳纤维空气净化器等。
4.建筑领域：碳纤维可以用于加固建筑物和桥梁等结构，提高其稳定性和耐久性。
5.交通领域：碳纤维可以用于制造轻量化交通工具，如碳纤维自行车、电动车和汽车等，提高其性能和安全性。
总之，碳纤维是一种具有广泛应用价值的材料，未来随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，碳纤维将会在更多的领域得到应用。
碳纤维
43090140
碳纤维
碳纤维的定义 碳纤维的性质 碳纤维的分类 碳纤维的制备 碳纤维的应用碳纤维来自 碳纤维（carbon
fiber），有机纤维在惰 性气氛中经高温碳化而 成的纤维状碳化合物。 碳纤维也可以是指化学 组成中碳元素占总质量 90％以上的纤维
碳纤维的优异性能已得到大家的一致公认。由于 它能使运动物体更轻，故在运转过程中能节约大 量能量；由于材料耐腐蚀，物体的寿命更长，故 可节约原材料；由于可降低环境污染及在人体中 作生物材料，故直接关系到人体健康。碳纤维是 目前乃至今后相当长一段时间内鼓励优先发展的 高技术特种纤维之一。
碳纤维分类
按原丝类型
按碳纤维性能
CF分类方法 按碳纤维的功能
按制造条件和方法
碳纤维的制备
不同于有机纤维或无机纤维，不能用熔融法
或溶液法直接纺丝，只能以有机物为原料， 采用间接方法来制造。 世界上碳纤维的生产有粘胶基碳纤维、聚丙 烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维等三大加工方 法。
聚丙烯腈碳纤维
以聚丙烯腈（PAN）为原料制造的碳纤维
聚丙烯腈的结构：
均聚体的聚合物中存在大量的－CN基团， 大分子间作用力强，无侧链，使预氧化和 碳化生产周期长，成本高，强度低。
采用共聚体可解决上述问题，共聚体的原丝使活化能 降低，有利于促进环化和交联，缓和预氧化物放热反 应，改善纤维的致密性和均匀性。
PAN原丝制备碳纤维的过程分为三个阶段：
石墨化
在2500℃～3000℃的温度下，密封装置，施加 压力，保护气体中进行。目的是使纤维中的结晶 碳向石墨晶体取向，使之与纤维轴方向的夹角进 一步减小以提高碳纤维的弹性模量。
碳化：
在400℃～1900℃的惰性气氛中进行，碳纤维 生成的主要阶段。除去大量的氮、氢、氧等非碳 元素，改变了原PAN纤维的结构，形成了碳纤维。 碳化收率40％~45％，含碳量95%左右。
碳纤维
我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维。
碳纤维的生产现状
世界PAN 基碳纤维的主要生产厂商有：
日本 Toray(东丽) 、Toho (东邦) 、Mitsubishi Rayon (三菱人造丝) ,美国 Hexcel (赫克塞尔) 、Amoco (阿 莫科) 和 Zoltek (卓尔泰克) 等公司。
加氢 各种 沥青
预中间相 沥青 拟 似 中 间 潜在中间 相 相沥青 加氢 中间相 沥青
各向同性 熔 沥青纤维 融 纺 丝 各向异性 沥青纤维
氧 化 不 熔 化 250 | 400 ℃
炭 各向同性 化 不熔纤维 1100 | 1800 ℃ 各向异性 各向异性 高性能 不熔纤维 碳纤维 各向异性 不熔纤维
活性碳纤维
按力学性能 通用级 高性能 标准型 高强型 高模型 高强高模型
长丝
按制品形态
束丝短纤维 超细短纤维 织物等
碳纤维的结构
条带模型 微原纤结构模型 皮芯结构 三维结构模型 葱皮结构
碳纤维结构的条带模型
碳纤维的微原纤模型
碳纤维的皮芯结构模型
高模量碳纤维的三维结构模型
碳纤维的葱皮结构与石墨晶须的结构模型
方法：将碳纤维在密闭的石墨化炉中、2000℃以
上、惰性气体保护下处理。 变化： 石墨化处理过程中，纤维结构得到完善， 非碳原子几乎全部排除，C—C键重新排列，结晶 碳的比例增多，纤维取向度增加。纤维内部由紊
乱的乱层石墨结构转变为类似石墨的层状结晶结
构。
PAN纤维在热处理过程中化学反应 历程及结构分析
2004年我国碳纤维用量为4 000 t ,其中体育休闲领域需求量 约占87 % ,一般产业需求量约占11 % ,军工领域需求量约占 2 % ,到2009 年碳纤维需求将达到7 500 t/ a 。
碳纤维
碳纤维第一节碳纤维的分类及其特性 (2)1.1 碳纤维分类 (2)1.2 碳纤维性能 (2)第二节世界生产厂商 (3)2.1 国外厂商 (3)2.2 国内厂商 (4)第三节发展历史 (4)第四节世界产量 (5)第五节碳纤维制品形式 (5)5.1碳纤维毡的简介 (6)5.2碳纤维电热管介绍 (6)第六节碳纤维制备 (6)第七节碳纤维的用途 (6)7.1 体育用品 (6)7.2 航空、航天领域 (7)7.3一般产业用途 (7)碳纤维碳纤维是用含碳的有机纤维，在惰性气体中，经预氧化和高温碳化等多道工序，形成具有石墨状的结构，正是这一特殊结构使碳纤维获得了特殊的高性能。
由于碳纤维中的碳以共价碳的形式存在，沿晶格轴向分布，故而其强度高，弹性模量也高。
其强度比钢大4 倍，比铅大7 倍，比铝大12 倍。
抗变形能力比钢大2倍多，比玻璃纤维大5～6 倍。
碳纤维对温度的适应范围相当宽，它既能耐高温，又能耐低温。
在600℃高温时，其性能不变，而尼龙和玻璃纤维等非金属材料，随温度升高而强度下降；当-180℃时，由于低温冷脆,钢铁脆性很大，而碳纤维布仍有较好的柔韧。
碳纤维耐化学腐蚀性好，它不象金属那样容易生锈，在50 %的盐酸溶液中浸泡200 天，其直径和强度都不会变化。
碳纤维的高温导热性极低，是耐火粘土的1/ 10 。
第一节碳纤维的分类及其特性1.1 碳纤维分类碳纤维根据其原料可分为：聚丙烯腈（%&'）基碳纤维、石油沥青级碳纤维和人造丝碳纤维三类，由原料纤维高温烧成，成分基本都是碳元素。
这种以碳元素为主的碳纤维其主要性能如下表：碳纤维按照用途可分为两类：1、24K以下的为宇航级小丝束碳纤维（1K的含义为一条碳纤维丝束含1000根单丝）2、48K以上为工业级大丝束碳纤维。
目前军工级碳纤维（3-6K）的售价为200万元/吨，民用碳纤维（12K）的售价为55万元/吨，而碳纤维的生产成本为18万元/吨，如以民用碳纤维为例，其毛利为37万元/吨，即便加上3万吨的营业费用和33%的所得税率，民用碳纤维的净利润也用25万元/吨，如果考虑军品销价和33%的所得税减免，则其吨净利将达到170万元/吨。
碳纤维
目录摘要 (1)关键词 (1)1碳纤维的简介 (1)2碳纤维性能 (1)3碳纤维的应用实例 (2)4碳纤维发展存在的主要问题 (3)5碳纤维的发展趋势 (3)结语 (4)新型无机非金属材料碳纤维的应用摘要：碳纤维是一种纤维状碳材料，是先进复合材料最常用的也是最重要的增强体。
碳纤维有极好的纤度，还有耐高温、耐腐蚀、导电、传热、膨胀系数小等一系列优异性能，到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，这已经预示了碳纤维在工程上的广阔应用前景。
关键词：性能优异；环保1碳纤维的简介碳纤维是由不完全石墨结晶沿纤维轴向排列的一种多晶的新型无机非金属材料。
碳纤维是先进复合材料最常用的也是最重要的增强体。
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炭化制得。
按状态分为长丝、短纤维和短切纤维；接力学性能分为通用型和高性能型。
碳纤维制造工艺分为有机先驱体纤维法和气相生长法。
有机先驱体纤维法制得的碳纤维是由有机纤维经高温固相反应转变而成。
应用的有机纤维主要有聚丙烯(PAN)纤维、人造丝和沥青纤维等。
将有机母体纤维(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。
气相生长法制得的碳纤维称气相生长碳纤维。
2碳纤维性能碳纤维是一种纤维状碳材料。
具有低密度、高强度、高模量、耐高温、抗化学腐蚀、低电阻、高热导、低热膨胀、耐化学辐射等特性。
还具有纤维的柔曲性和可编性，比强度和比模量优于其他无机纤维，但是碳纤维性脆，抗冲击性和高温抗氧化性较差。
主要用作树脂、碳、金属、陶瓷、水泥基复合材料的增强体。
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(碳纤维增强复合材料)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59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。
碳纤维强度等级
碳纤维强度等级碳纤维是一种轻质、高强度的材料，被广泛应用于航空航天、汽车、体育用品等领域。
根据其强度等级的不同，碳纤维可以分为不同等级，下面将就碳纤维强度等级进行介绍。
一、低强度碳纤维低强度碳纤维通常是指其拉伸强度在1000MPa以下的碳纤维。
这种碳纤维主要用于一些对强度要求不高的领域，比如一些日常生活用品、装饰品等。
尽管强度较低，但低强度碳纤维的优点在于价格相对较低，制造成本低廉。
因此，在一些对强度要求不高但对轻量化有需求的产品中，低强度碳纤维也有着广泛的应用。
二、中强度碳纤维中强度碳纤维的拉伸强度在1000MPa到3000MPa之间。
这种碳纤维已经具备了相当高的强度，可以满足一些对强度要求较高的领域，比如航空航天、汽车制造等。
中强度碳纤维的重量轻、刚性高、耐腐蚀等特点使其在这些领域有着广泛的应用。
在航天器、赛车、高端运动器材等领域，中强度碳纤维的身影随处可见。
三、高强度碳纤维高强度碳纤维的拉伸强度超过3000MPa，有的甚至可以达到7000MPa以上。
这种碳纤维是当前市场上最高端的产品，具备极高的强度和刚性，被广泛应用于一些对强度要求极高的领域，如航空航天的导弹、火箭、卫星等部件制造。
高强度碳纤维的应用领域非常有限，主要集中在一些对产品质量要求极高的领域。
四、超高强度碳纤维超高强度碳纤维是目前市场上最先进的碳纤维产品，其拉伸强度可以达到甚至超过10000MPa。
这种碳纤维是未来发展的方向之一，具备极高的强度和刚性，被广泛应用于一些对产品性能要求极高的领域，如高速列车、太空电梯等领域。
超高强度碳纤维的研发和应用将推动碳纤维材料的发展，为人类社会带来更多的科技创新和发展机遇。
总的来说，碳纤维的强度等级不仅决定了其在不同领域的应用范围，也反映了其在市场上的地位和竞争力。
随着科技的不断进步和碳纤维材料的不断创新，相信碳纤维在未来会有着更广阔的发展前景。
碳纤维
二﹑碳纤维的结构
碳纤维的分子结构介于石墨与金刚石之间。目 前公认的碳纤维结构是由沿纤维轴高度取向的二 维乱层石墨组成。微晶的形状、大小、取向以及 排列方式与纤维的制备工艺相关。
1 ﹑结构单元
碳纤维：乱层石墨结构
2 ﹑皮芯层结构
CF由皮层、芯层及中间过渡区组成。 皮层：微晶较大，排列有序。 芯层：微晶减小，排列紊乱，结构不均匀。
2﹑碳纤维的化学性能
1）耐酸性能好，对酸呈惰性，能耐浓盐酸、磷酸、 硫酸、苯、丙酮等介质侵蚀。将碳纤维放在浓度 为50%的盐酸、硫酸、磷酸中，200天后其弹性 模量、强度和直径基本没有变化；在50%浓度的 硝酸中只是稍有膨胀，其耐腐蚀性能超过黄金和 铂金。 2）此外，还有耐油、抗辐射、抗放射、吸收有毒 气体和使中子减速等特性。
七﹑碳纤维的应用
碳纤维具有高强、高模、耐高温、耐疲劳、 导电、导热等特性，除少量纤维以碳元素 形态存在， 大多制成先进的复合材料广泛 应用于土木建筑、航空航天、体育用品和 交通运输领域等。
1﹑土木建筑
2﹑航空航天
3﹑体育用品和交通运输
碳纤维的加工方法
碳纤维不能用熔融法或溶液法直接纺丝， 只能以有机纤维为原料，采用间接方法来 制造。 常用的有两种： 干喷湿纺法 射频法
1.干喷湿纺法
干喷湿纺法即干湿法，是指纺丝液经喷丝孔 喷出后，先经过空气层(亦叫干段)，再进入凝固 浴进行双扩散、相分离和形成丝条的方法。经过 空气层发生的物理变化有利于形成细特化、致密 化和均质化的丝条。 干喷湿纺装置常为立式喷丝机，从喷丝板喷出 的纺丝液细流经空气段(干段) 后进入凝固浴，完 成干喷湿纺过程；再经导向辊、 离浴辊引m的丝 条经后处理得到 P A N纤维。
利用干喷湿纺法纺出的原丝和所制碳纤 维表面较平滑而无沟槽。与纯湿纺相比， 干喷湿纺可纺出较高密度且无明显皮芯结 构的原丝，大幅提高了纤维的抗拉强度， 可生产细特化和均质化的高性能碳纤维。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
聚丙烯脂原丝经过预氧化、碳化，分子间形成乱层石墨结构，
制得碳纤维，或进一步经高温石墨化制得石墨纤维
二、沥青基炭纤维(Pitch Based Carbon Fiber)
沥青基炭纤维是以燃料系或合成系沥青原料为前驱体，经
调制、成纤、烧成处理而制成的纤维状炭材料。 沥青炭纤维在20世纪60年代初由日本学者大谷杉郎首先研制成功， 沥青炭纤维为继聚丙烯腈基炭纤维之后又一新型炭纤维材料。
原料来源不同，其调制将会涉及到多项化学化工技术，诸如 沥青的氧化、氢化、树脂化、晶质化等方法。 普通沥青基炭纤维的纺丝用原料：将原料沥青的杂质微粒
(〉4 μm)去除后经加热处理，制成软化点180 ℃以上的沥青
高性能纺丝用沥青 ：原料沥青经过一系列预处理除去杂质，
精制，再在调整压力下加热处理，使其中的稠环芳烃分子缩
碳纤维按性能可以分为 高强度、高模量碳纤维、活性炭纤维和离子交换碳纤。
大丝束碳纤维是指每束碳纤维的根数等于或大于 46000—48000根，即每束≥46K一48K的碳纤维。而 1000 根、3000根、6000根、12000根以及24000根即1K、3K、 6K、12K、24K的碳纤维则称为小丝束碳纤维。 大丝束的生产对前驱体要求较低，产品成本低，非常 适合一般民用工业领域。而小丝束的生产追求高性能 化，代表世界碳纤维发展的先进水平。
碳纤维和石墨纤维。例如300～350℃热处理时得耐燃纤维； 1000 ～1500℃热处理时得碳纤维，含碳量为90～95％； 碳纤维经2000℃以上高温处理可以制得石墨纤维，含碳量 高达99％以上。
碳纤维属于无机纤维，主要特点是耐高温、质轻、有很 高的抗拉强度和弹性模量，不单独使用，一般是加入到 树脂、金属或陶瓷基体中制成复合材料，用于制造宇宙
沥青调制
沥青调制是沥青炭纤维制造中的一项重要工艺步骤，原料沥青
经热致和溶致等主要调制手段，得到的调制沥青可作为纺丝沥青。 沥青调制处理是使调制成的沥青的组成结构尽量整齐均匀的处 理工艺。 调制成的纺丝用沥青原料，一般分为两类， ①普通纺丝用沥青(各向同性沥青)， ②高性能纺丝用沥青(中间相或潜在中间相型沥青)。
炭 布
用PAN基碳纤维编织而成，分为发热体碳布和保温碳布， 也作为碳/碳复合材料的增强材料。用于各种真空炉的发 热体为原料，针刺成毡, 经预氧化 、碳化等生产 过程而得，是新型高温隔热材料，广泛应用于各种真空电 阻炉、 感应炉 、烧结炉内，隔热效果优良。并可用于高温 气体及熔融金属的过滤、 电解电极、 低温工程隔热等方面
飞船、火箭、导弹、高速飞机及大型客机的外壳，此外，
这种复合材料还用于原子能、机电、化工、冶金、运输等
工业部门及体育运动器具。
炭纤维的种类及商品种类
炭纤维是一个总称，按热处理温度不同，可分为三类： 1)预氧化纤维：热处理温度200~400℃， 2)石墨纤维：热处理温度2500℃以上， 3)炭纤维：热处理温度800~1800℃。
预氧化纤维是一种中间产品，常用来织布，织带再进行 炭化生产炭布，炭带。
大量生产的品种为800~1900℃的炭纤维，
石墨纤维的使用场合较少，常把它看成炭纤维的一个品种。
商 品 种 类
1)短纤维：单根D=5~10微米，每股有1000~10000根单丝； 2)连续长纤维：D=5~10微米，每股有1000~10000根，长度 100~1000米； 3)炭带：由炭纤维丝编织而成；
PAN基短碳纤维和碳绳
PAN基碳纤维
炭 绳
由碳纤维编绕而成，具有强度高重量轻，耐热性好，热膨胀 系数小等特点，是高温炉隔热材料的必备配料。还可用做 导电电极等。
4)炭布：分编织炭布和无纬炭布。编织布由原纤维织布再预 氧化和炭化；无纬布生产是在专用的织机上对一排平铺的原 纤维每隔一段距离加入一根纬线(如涤纶丝)，然后进行连续 预氧化和炭化。无纬炭布炭化后一般马上浸以树脂，制成预 浸胶无纬布使用。 5)炭毡：由粘胶丝织成的毡，在惰性气体中经过受控制的炭 化而制得。
第一节
碳纤维的生产
制备碳纤维的前驱体有很多，可以用粘胶纤维、沥青、聚
丙烯腈、聚乙烯醇、木质素、聚氯乙烯、酚醛树脂、聚苯 并噻唑等为原料，但到目前为止，取得工业规模生产的仅 有聚丙烯腈、粘胶和沥青3种，其中聚丙烯睛基碳纤维综合 性能最好，产量占90％以上；沥青基碳纤维在强度等性能 方面稍差，但成本较低，也有一定的需求；粘胶基碳纤维 生产工艺复杂，碳化收率低，成本高，一般仅限于军事领 域高技术产品应用。
第四章 炭纤维及其复合材料
炭纤维就是纤维状的炭，它是一种比强度比钢大，比重比铝轻 的工程材料，它在力学，电学，热学等方面有许多特殊性能， 在近代工业中.特别是在国防工业中起着十分重要的作用。
元素碳即使加热到3000℃以上也不会熔化，不可能把元素 碳熔化成液体后再抽成丝。因此，炭纤维不是从煤，焦炭等 原料制成的，而是由许多含碳量高的人造纤维或合成纤维在 特定的工艺条件下炭化而制得。
一、聚丙烯腈炭纤维
聚丙烯脂基碳纤维最早是在1959年由日本的进藤昭男研制成
功，1963年英国皇家航空研究中心在纤维热稳定化过程中施
加张力牵伸，打通了制备高性能碳纤维的工艺流程并沿用至 今。 碳纤维的生产主要分为两步，第一步是聚丙烯腈原丝的生产，
类似于腈纶的生产，第二步是原丝的预氧化和碳化。
聚丙烯腈原丝的生产，是将单体聚合制成纺丝原液，然后 纺丝成形。按聚合和纺丝的连续性分为一步法和两步法； 按纺丝方法分为湿法、干法、熔融法和干湿法。原丝生产 在整个碳纤维生产过程中至关重要，原丝的质量决定着碳纤 维的性能，而且原丝部分的投资约占碳纤维生产的80％。
碳纤维（carbon fibre）最早是爱迪生于1879年用棉丝碳化 制成的，用来制做白炽灯泡的灯丝。50年代初，随着空间技 术的发展，需要有优良性能的结构材料，许多工业发达国家 开始重视碳纤维的研究工作，到60年代获得迅速的发展。 目前各国工业用的碳纤维原料主要有聚丙烯腈纤维和沥青纤维。
根据使用要求和热处理温度的不同，碳纤维分为耐燃纤维、