碳纤维资料总结

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知识点四碳纤维资料

知识点四碳纤维资料

高性能CF
高强度CF (HS) 高模量CF (HM) 超高强CF (UHS) 超高模CF (UHM) 高强-高模CF 中强-中模CF 等
高分子材料专业 聚合物复合材料
知识点四 碳纤维
按碳纤维的 功能分类
受力结构用CF 耐焰用CF 导电用CF 润滑用CF 耐磨用CF 活性CF
高分子材料专业 聚合物复合材料
❖ 1970年日本昊羽化学公司实现沥青基碳纤维的工业规模生 产;
❖ 1980年以酚醛纤维为原丝的活性碳纤维投放市场。
高分子材料专业 聚合物复合材料
知识点四 碳纤维
❖ 1988年,世界碳纤维总生产能力为10054吨/年,其中聚丙 烯腈基碳纤维为7840吨,占总量的78%。日本是最大的 聚丙烯腈基碳纤维生产国,生产能力约3400吨/年,占总 量的43%。
高分子材料专业 聚合物复合材料
2、物理性能
碳纤维的物理性能

耐 热 性
膨 胀 系
热 导 率
比 热
导 电 性
密 度
润 滑 性
其 他

高分子材料专业 聚合物复合材料
知识点四 碳纤维
耐热性: 在不接触空气或氧化性气氛时,碳纤维具有突出的耐热性,
在高于1500oC下强度才开始下降。 热膨胀系数:
CF的热膨胀系数具有各向异性的特点。 平行于纤维方向为负值 垂直于纤维方向为正值
采用碳纤维复合材料制造汽车
构件不仅可使汽车轻量化,还
可以使其具有多功能性。例如,
用碳纤维增强树脂基复合材料 制造的发动机挺杆,利用其阻
碳纤维汽车弹簧片
尼减振性能,可降低振动和噪
声,行驶有舒适感。
知识点四 碳纤维
3、土木建筑上的应用 比如,短切碳纤维增强水 泥基复合材料可以制造各 种幕墙板,实现建材的轻 量化,特别是沿海建筑显 示出优异的耐蚀性。利用 碳纤维的导电性能可用来 制造采暖地板。

碳纤维材料研究报告

碳纤维材料研究报告

碳纤维材料研究报告引言碳纤维材料是一种具有轻质、高强度和高刚度的复合材料,由于其优异的性能,在航空航天、汽车、体育器材等领域得到了广泛应用。

本文旨在对碳纤维材料进行全面的研究和分析,以期深入了解其结构、性质和应用。

一、碳纤维材料的结构碳纤维材料的基本结构由纤维和基体组成。

纤维部分由数以千计的碳纤维束组成,每束纤维都是由无数个碳纤维单丝捻合而成。

这些纤维单丝是由碳纤维原料经过高温炭化处理得到的,具有高度有序的晶体结构。

基体是指填充在纤维间的树脂,常见的有环氧树脂和聚酰亚胺等。

二、碳纤维材料的性质1. 轻质高强度:碳纤维材料的密度只有钢的四分之一,但其强度却比钢高几倍。

这使得碳纤维材料成为制造轻量化产品的理想选择,如飞机、汽车和运动器材等。

2. 高刚度:碳纤维材料具有优异的刚度,使得其在受力时不易发生形变。

这种性质使得碳纤维材料在结构工程中得到广泛应用。

3. 耐腐蚀性:碳纤维材料耐腐蚀性强,可以在恶劣环境下工作,不易受到化学物质的侵蚀。

4. 热导性:碳纤维材料具有良好的热导性能,可以有效地分散和传导热量。

5. 导电性:碳纤维材料是一种优良的导电材料,可以用于制造导电材料和电子器件。

三、碳纤维材料的应用1. 航空航天领域:由于碳纤维材料的轻质高强度和高刚度特性,它被广泛应用于飞机的主要结构件,如机翼、机身和尾翼等。

碳纤维材料的应用可以大幅度减轻飞机的重量,提高燃油效率,并增加飞机的飞行距离。

2. 汽车工业:碳纤维材料在汽车制造中的应用可以降低汽车的整体重量,提高燃油经济性和安全性能。

例如,碳纤维增强塑料被广泛用于制造汽车车身和底盘等部件。

3. 体育器材:碳纤维材料的轻质高强度使其成为制造体育器材的理想材料,如高尔夫球杆、网球拍和自行车车架等。

碳纤维材料的应用可以提高器材的性能,使运动员在比赛中取得更好的成绩。

结论碳纤维材料是一种具有轻质、高强度和高刚度的复合材料,在航空航天、汽车和体育器材等领域得到了广泛应用。

材料力学碳纤维知识点总结

材料力学碳纤维知识点总结

材料力学碳纤维知识点总结在材料力学领域,碳纤维是一种重要的高性能复合材料,具有轻量化、高强度、高模量、耐腐蚀等优点,广泛应用于航空航天、汽车工业、体育器材等领域。

本文将对碳纤维的基本概念、制备方法以及力学性能等知识点进行总结。

一、碳纤维的定义和特点碳纤维是由碳元素组成的纤维状材料,其主要成分是纯净的碳。

碳纤维具有以下几个特点:1. 轻质高强:碳纤维的密度较小,重量轻,但强度却很高,抗拉强度是钢铁的几倍甚至几十倍。

2. 高模量:碳纤维具有较高的弹性模量,刚度优于其他材料,可以有效增强结构的刚度和稳定性。

3. 耐腐蚀:碳纤维具有良好的耐腐蚀性能,可以抵抗大多数酸、碱和盐水的侵蚀。

4. 耐热性:碳纤维具有优良的耐高温性能,能够在高温环境下保持较好的机械性能。

二、碳纤维的制备方法碳纤维的制备主要有以下两种方法:1. 碳化纤维法:首先从有机纤维素纤维开始,通过热解和炭化过程将其转化为纯净的碳纤维。

这种方法制备的碳纤维具有较高的纯度和强度。

2. 聚丙烯腈纤维法:首先使用聚丙烯腈纤维作为原料,通过预处理、氧化、碱化和高温炭化等步骤制备碳纤维。

这种方法制备的碳纤维具有较高的强度和模量。

三、碳纤维的力学性能碳纤维具有优异的力学性能,主要包括以下几个方面:1. 强度:碳纤维的抗拉强度很高,通常在3000兆帕斯卡(MPa)以上,相当于钢铁强度的几倍。

2. 模量:碳纤维的弹性模量在200-600兆帕斯卡(MPa)之间,是钢铁的几倍甚至几十倍。

3. 韧性:碳纤维的韧性较好,能够承受较大的冲击负荷而不破裂。

4. 疲劳性能:碳纤维具有优秀的疲劳寿命和疲劳强度,适用于长期受力的结构。

5. 耐腐蚀性:碳纤维具有良好的抗腐蚀性能,不易被酸碱侵蚀。

四、碳纤维在工程中的应用碳纤维由于其优异的性能,在工程领域有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 航空航天领域:碳纤维被广泛应用于飞机和航天器的结构件和附件中,能够减轻重量、提高飞行性能。

碳纤维工作总结

碳纤维工作总结

碳纤维工作总结
碳纤维是一种轻质、高强度的材料,广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。

在过去的一段时间里,我有幸参与了碳纤维相关工作,并从中获得了许多宝贵的经验和收获。

在这篇文章中,我将对碳纤维工作进行总结,并分享一些我个人的见解和体会。

首先,碳纤维的优点是不言而喻的。

它具有极高的强度和刚度,同时又非常轻便。

这使得碳纤维成为了许多领域中的理想材料,比如航空航天领域的飞机结构、汽车领域的车身部件等。

在我的工作中,我深刻体会到了碳纤维的轻量化特性对产品性能的提升有着巨大的影响。

其次,碳纤维的加工工艺也是一个非常重要的环节。

由于碳纤维具有高强度和高硬度,因此在加工过程中需要采用特殊的工艺和设备。

在我参与的项目中,我学习了碳纤维的手工制作和自动化生产线的操作,这些经验对我今后的工作将会大有裨益。

最后,碳纤维的应用前景也是非常广阔的。

随着科技的不断进步,碳纤维材料的性能和成本都在不断改善,这将进一步推动其在各个领域的应用。

作为一名从业者,我深信碳纤维将会在未来发展中扮演着越来越重要的角色。

总的来说,碳纤维工作给予了我许多宝贵的经验和启发。

我会继续努力学习,不断提升自己的专业技能,为碳纤维在各个领域的应用做出更大的贡献。

愿碳纤维在未来的发展中能够发挥出更大的潜力,为人类社会的进步做出更多的贡献。

碳纤维材料介绍

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。

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碳纤维材料介绍范文

碳纤维材料介绍范文

碳纤维材料介绍范文碳纤维是一种由碳纤维纤维组成的复合材料。

它由碳纤维和基体材料组成,具有轻量化、高强度、高刚度和高耐腐蚀性等优点。

因此,碳纤维在航空航天、汽车工业、体育设备和建筑材料等领域中得到广泛应用。

本文将就碳纤维的制备方法、特性和应用进行详细介绍。

碳纤维的制备方法有多种,包括原丝法、湿法纺丝法和气相法。

原丝法是最早应用的制备方法之一,其制备过程包括聚丙烯腈纤维化、预氧化、碳化和图拉曼反应。

湿法纺丝法在水溶液中制备碳纤维,通过控制纤维的形成过程可以得到不同直径和长度的碳纤维。

气相法是一种以气相炭源为原料,在高温下通过催化剂的作用使其分解生成纤维的方法。

这些制备方法都可以得到高质量的碳纤维。

碳纤维具有许多独特的特性,使其成为一种理想的材料。

首先,碳纤维具有轻量化的特点,比重只有钢的1/4,并且具有较高的强度和刚度。

其次,碳纤维材料的拉伸、弯曲和剪切强度都很高,具有优异的抗拉强度和抗压强度。

此外,碳纤维还具有很好的热稳定性和耐高温性能,在高温环境下不会发生脆化和熔化。

另外,碳纤维具有良好的耐腐蚀性能,在酸、碱和盐溶液中都能保持其性能。

最后,碳纤维还具有优异的导电性能和隔热性能。

由于以上特点,碳纤维在各个领域都有广泛的应用。

在航空航天领域,碳纤维被广泛应用于飞机机身、机翼和发动机零部件等重要部位,以提高飞机的性能和减轻重量。

在汽车工业中,碳纤维被用于制造车身和座椅,以提高汽车的燃油效率和减少尾气排放。

在体育设备中,碳纤维被应用于高尔夫球杆、网球拍和自行车等,以提高运动器材的性能。

此外,碳纤维还被用于制造建筑材料,如板材、管道和梁等,以提高建筑物的结构强度和抗震性能。

然而,碳纤维材料也存在一些挑战。

首先,碳纤维的制备成本较高,导致其价格较高。

其次,碳纤维的力学性能在高温和湿热环境下会有所降低,因此在特定环境下的应用受到限制。

另外,碳纤维的循环生命周期较短,废旧碳纤维处理也面临一定的挑战。

总之,碳纤维是一种具有轻量化、高强度、高刚度和高耐腐蚀性等优点的材料。

碳纤维工作总结

碳纤维工作总结

碳纤维工作总结
在现代工业中,碳纤维作为一种轻质、高强度的材料,被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。

作为碳纤维工作者,我对碳纤维的研究和应用有着深刻的体会和总结。

首先,碳纤维的制备工艺是关键。

碳纤维的制备工艺包括原料的选取、纺丝、
预氧化、碳化和表面处理等环节。

在这一过程中,每一个环节都需要严格控制,以确保最终制备出的碳纤维具有理想的性能。

我在工作中不断优化制备工艺,提高碳纤维的质量和产量。

其次,碳纤维的应用是多样化的。

碳纤维可以制成复合材料,用于制造飞机、
汽车、船舶等轻量化产品;也可以用于制造运动器材,如高尔夫球杆、网球拍等。

在工作中,我参与了多个碳纤维复合材料项目,为客户提供了高性能的解决方案。

此外,碳纤维的环保性也备受关注。

相比传统材料,碳纤维具有更低的密度和
更高的强度,可以减轻产品的重量,降低能源消耗。

同时,碳纤维的回收利用也成为了研究的热点之一。

在工作中,我积极探索碳纤维的循环利用技术,为环保事业贡献自己的力量。

总的来说,碳纤维工作需要对材料制备、应用和环保等方面有着全面的了解和
掌握。

在未来的工作中,我将继续深入研究碳纤维,不断提升自己的专业技能,为碳纤维行业的发展做出更大的贡献。

碳纤维个人工作总结范文

碳纤维个人工作总结范文

时光荏苒,转眼间我在碳纤维行业已工作一年有余。

在这一年的时间里,我深感自己成长了许多,也收获了许多。

在此,我对自己过去一年的工作进行总结,以期为今后的工作提供借鉴和改进。

一、工作内容与成果1. 学习与实践相结合:入职以来,我积极参与公司组织的培训,深入学习碳纤维的生产工艺、技术要求及质量控制标准。

通过实际操作,我逐渐掌握了碳纤维的生产流程,并在生产过程中不断优化工艺参数,提高生产效率。

2. 技术创新与改进:针对生产过程中存在的问题,我主动与同事探讨,提出多项改进建议。

例如,针对碳纤维表面质量不稳定的问题,我提出采用新型表面处理技术,有效提高了产品品质。

3. 质量控制:在日常工作中,我严格按照质量标准进行生产,对原材料、生产过程和成品进行严格把关,确保产品质量稳定可靠。

在年度质量评比中,我所在的生产线荣获优秀品质奖。

4. 团队协作:我积极参与团队活动,与同事保持良好的沟通与协作,共同完成各项生产任务。

在遇到困难时,我主动承担责任,为团队排忧解难。

二、不足与反思1. 专业知识储备不足:虽然我在工作中不断学习,但与行业顶尖人才相比,我的专业知识仍有所欠缺。

今后,我将加强学习,提高自己的专业素养。

2. 沟通能力有待提高:在与客户和同事的沟通中,我发现自己在某些情况下表达不够清晰,导致沟通效果不佳。

今后,我将努力提高自己的沟通能力,确保信息传递准确无误。

3. 创新能力不足:虽然我在工作中提出了一些改进建议,但与行业内优秀人才相比,我的创新能力仍有待提高。

今后,我将积极学习新技术、新理念,不断提高自己的创新能力。

三、未来工作计划1. 加强专业知识学习:通过参加培训、阅读专业书籍等方式,不断提高自己的专业素养,为碳纤维行业的发展贡献自己的力量。

2. 提高沟通能力:积极参加沟通技巧培训,加强与同事、客户的沟通,确保信息传递准确无误。

3. 发挥创新能力:关注行业动态,学习新技术、新理念,结合实际工作,提出更多创新性建议,为公司发展贡献力量。

碳纤维培训总结

碳纤维培训总结

碳纤维培训总结
碳纤维培训总结
碳纤维培训总结
碳纤维(Carbon Fiber,简称CF)是指含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,是由有机纤维(粘胶基、沥青基、聚丙烯腈基纤维等)在高温环境下裂解碳化而成。

高性能碳纤维具有质轻、高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、抗冲刷及溅射以及良好的可设计性、可复合性等一系列其他材料所不可替代的优良性能,是火箭、卫星、导弹、战斗机和舰船等尖端武器装备必不可少的战略新兴材料。

碳纤维作为一种性能优异的战略性新材料,其密度不到钢的1/4、强度却是钢的5-7倍。

与铝合金结构件相比,碳纤维复合材料减重效果可达到20%-40%;与钢类金属件相比,碳纤维复合材料的减重效果可达到60%-80%。

碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。

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。

在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。

碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的,现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。

随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不断努力提高。

80年代初期,高性能及超高性能的碳纤维相继出现,这在技术上是又一次飞跃,同时也标志着碳纤维的研究和生产已进入一个高级阶段。

碳纤维资料总结

碳纤维资料总结

碳纤维资料总结本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March读《碳纤维及石墨纤维》总结一、碳纤维和石墨纤维的发展概况1.研究碳纤维的先驱:1860年,英国人约琴夫•斯旺(J. Swan)用碳丝制作灯泡的灯丝,早于美国人爱迪生(T. A. Edsion)。

斯旺未能解决灯泡的真空问题,爱迪生解决的真空问题。

斯旺提出利用孔口挤压纤维素成纤维技术,为后来的合成纤维提供启示。

2.聚丙烯腈基碳纤维的发明者:进藤昭男(日本大阪工业技术试验所)从事碳素的崩散现象和崩散素胶状粒子的研究以及反应堆所用碳材料中微量彭元素的去除。

进一步,他研究了民用腈纶在一些列热处理过程中物性和结构的变化,即开始研制PAN基碳纤维。

研究结论是PAN纤维需要经氧化处理才能得到碳纤维,确定了制取PAN基碳纤维的基本工艺流程,即氧化和碳化。

但未能制造性能好的碳纤维。

英国人瓦特(W. Watt)在预氧化的过程中施加张力牵引打通了制取高性能碳纤维的流程工艺,从此牵伸贯穿于氧化和碳化的始终,成为制造碳纤维最重要的工艺参数。

目前,牵张力已细化和量化,在不同热处理过程中施加适量的牵张力,以满足结构的转化。

3.从东丽公司碳纤维发展历程看原丝的重要性:日本东丽公司在碳纤维的质量和产量均位于世界之首。

公司发展启示:原丝是制取高性能碳纤维的前提。

1962年,公司采用民用腈纶为原丝,但生产不出质量较好的碳纤维。

1967年,研究适合制造碳纤维的共聚原丝,把提高PAN(聚丙烯腈)原丝质量放在第一位。

目前主要经营T300(碳纤维,300为拉伸强度3Gpa),M40(石墨纤维,拉伸模量40Gpa)。

1981年,波音公司提出高强度、大伸长的碳纤维需求,制造大型客机的一次结构材料。

1984年,东丽公司成功研制T800,满足波音公司需求。

1986年,研制T1000;1992年,研制了M70J。

碳纤维

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。

详细介绍碳纤维

详细介绍碳纤维

详细介绍碳纤维碳纤维是一种由碳纤维束制成的高强度纤维材料,其具有轻盈、耐腐蚀、高强度的特点。

以下将从材料特性、制造工艺、应用场景等几个方面详细介绍碳纤维。

材料特性碳纤维由纤维束组成,其纤维单元为纳米级晶格,这使得碳纤维拥有很高的强度和刚性。

其强度比钢铁高5倍以上,而重量却只有的1/5,这使得碳纤维成为了高性能材料的代表之一。

此外,碳纤维还具有良好的耐腐蚀性和良好的绝缘性,这使得其在特殊环境下的应用更加广泛。

制造工艺碳纤维的制造工艺主要分为两种:气相沉积和浸渍固化。

气相沉积是将碳源沉积在基底上,在高温下通过碳源分解产生的碳物质沉积在基底上,形成碳纤维。

气相沉积法生产的碳纤维强度高且稳定性好,被广泛应用于航空、汽车等领域。

浸渍固化是将基底浸入含有纤维、树脂的液体中,使其充满纤维,然后将其固化得到碳纤维。

浸渍固化法生产的碳纤维可成型性好,适用于复杂形状的制造。

应用场景碳纤维在现代工业中已广泛应用于航空、汽车、化学、建筑、船舶等领域。

在航空领域中,碳纤维作为轻量化材料在飞机制造中得到广泛应用。

近年来,碳纤维在民用航空领域的应用愈发广泛,例如飞机结构中的桁架、舱门等部件。

碳纤维也常被用作卫星等太空设备的结构材料,以降低重量、提高工作效率。

在航空领域,碳纤维的强度和耐久性经受住了无数的考验。

在汽车领域中,碳纤维被广泛应用于赛车、豪华车等高档车型中。

其轻便的特点使得车辆不仅燃油经济性更高,而且操控性更强,使得车体更为灵活。

在化学领域中,碳纤维被广泛应用于制造储存罐、传输管道等部件。

其良好的耐腐蚀性使得其在化学反应时不会受到侵蚀并且保持材料性质的稳定性。

在建筑领域中,碳纤维被广泛应用于地震缓冲、烟气处理等领域。

在船舶领域中,碳纤维制造的船只可以更轻巧、更灵活的行驶在水面上。

此外,碳纤维还可以制成机艇、潜水器械等。

综上所述,碳纤维以其高强度、轻量化、耐腐蚀性和良好的绝缘性而在现代工业中得到了广泛的应用,其材料特性和制造工艺的进步将继续推动其更广泛的应用。

碳纤厂个人工作总结

碳纤厂个人工作总结

一、前言时光荏苒,转眼间,我在碳纤厂工作已满一年。

在过去的一年里,我本着勤奋敬业、勇于创新的精神,认真履行职责,努力提高自身业务能力,为公司的发展贡献了自己的一份力量。

现将一年来的工作总结如下:二、工作回顾1. 熟悉业务,提高自身素质刚进入碳纤厂,我对碳纤维的生产工艺和设备操作了解甚少。

为了尽快适应工作,我利用业余时间学习相关专业知识,熟悉生产工艺流程,掌握设备操作技巧。

经过一段时间的努力,我对碳纤维的生产过程有了较为全面的了解,为以后的工作打下了坚实的基础。

2. 严谨操作,确保产品质量在生产过程中,我严格遵守操作规程,认真检查设备运行状况,确保产品质量。

针对生产过程中出现的问题,我及时与同事沟通交流,寻求解决方案,确保生产进度不受影响。

同时,我还积极参与产品质量提升活动,通过不断优化工艺参数,提高了产品合格率。

3. 节能减排,降低生产成本在碳纤维生产过程中,节能减排是降低生产成本的关键。

我密切关注生产过程中的能耗情况,发现问题时及时上报,并参与改进措施的实施。

通过优化生产流程、改进设备运行方式,降低了生产成本,提高了企业效益。

4. 团结协作,共同进步在工作中,我注重与同事的沟通交流,团结协作,共同解决生产过程中遇到的问题。

在团队中,我发挥自己的专长,帮助同事提高业务水平,共同为碳纤维厂的发展贡献力量。

三、工作反思1. 知识储备不足:虽然我在工作中努力提高自身素质,但与碳纤维行业的快速发展相比,我的知识储备仍有待加强。

今后,我要不断学习,提高自己的专业素养。

2. 沟通能力有待提高:在工作中,我发现自己在沟通能力方面还有待提高。

为了更好地与同事、上级沟通,我将加强这方面的学习和锻炼。

3. 时间管理能力有待提升:在工作中,我发现自己有时会出现时间管理不当的情况,导致工作效率降低。

为了提高工作效率,我计划学习时间管理方法,合理安排工作和生活。

四、展望未来在新的一年里,我将继续努力,不断提高自己的业务水平和工作能力,为公司的发展贡献更多力量。

碳纤维工作三个月工作总结

碳纤维工作三个月工作总结

碳纤维工作三个月工作总结
在过去的三个月里,我有幸参与了碳纤维工作,这是一个充满挑战和机遇的领域。

在这段时间里,我经历了很多,学到了很多,也遇到了一些困难和挑战。

在这篇文章中,我将对这三个月的工作进行总结,并分享一些心得体会。

首先,我要感谢团队中的每一位成员,他们的支持和合作让我在碳纤维领域有了很大的进步。

在这个团队中,我们共同努力,相互学习,共同解决问题。

团队合作的精神让我们能够克服各种困难,取得了一些令人满意的成绩。

其次,我要感谢领导和同事们对我的指导和帮助。

在这个新领域里,我遇到了很多不懂的地方,但是大家总是愿意耐心地解答我的问题,给予我指导和建议。

他们的支持让我能够快速适应新环境,提高自己的工作能力。

在这三个月的工作中,我也遇到了一些困难和挑战。

碳纤维领域的工作需要高度的专业知识和技术能力,而我在这方面还有很多不足之处。

但是,我并没有因此气馁,而是努力学习,不断提高自己的能力。

通过不断地学习和实践,我逐渐克服了一些困难,取得了一些进步。

在未来的工作中,我会继续努力学习,提高自己的专业能力,为团队的发展贡献自己的力量。

我相信,在大家的共同努力下,我们一定能够取得更好的成绩,为碳纤维领域的发展做出更大的贡献。

总的来说,这三个月的碳纤维工作让我收获颇丰,我学到了很多,也成长了很多。

我相信,在未来的工作中,我会继续努力,不断提高自己的能力,为团队的发展贡献自己的力量。

感谢这段宝贵的工作经历,让我更加坚定了自己的职业目标,也让我更有信心迎接未来的挑战。

碳纤维营销年度总结范文(3篇)

碳纤维营销年度总结范文(3篇)

第1篇一、前言随着科技的不断进步和我国制造业的快速发展,碳纤维作为一种高性能复合材料,在航空航天、汽车制造、体育用品等多个领域得到了广泛应用。

2022年,我国碳纤维产业取得了显著的成果,市场规模不断扩大,企业竞争力不断提升。

本总结旨在回顾2022年度碳纤维营销工作,分析存在的问题,为2023年的营销策略提供参考。

二、2022年度碳纤维市场概述1. 市场规模持续扩大:据相关数据显示,2022年我国碳纤维市场规模达到XX亿元,同比增长XX%。

预计未来几年,市场规模仍将保持高速增长。

2. 应用领域不断拓展:碳纤维在航空航天、汽车制造、体育用品、风力发电等领域的应用日益广泛,市场需求持续增长。

3. 产业链逐步完善:我国碳纤维产业链从上游原材料、中游生产制造到下游应用领域逐步完善,产业配套能力不断提高。

三、2022年度碳纤维营销工作回顾1. 品牌建设:(1)提升品牌知名度:通过参加行业展会、发布新闻稿件、开展线上线下活动等方式,提高品牌在行业内的知名度。

(2)打造品牌形象:以“高性能、高品质、绿色环保”为核心,树立品牌形象,提升消费者对产品的认可度。

2. 市场推广:(1)精准定位目标客户:针对不同应用领域,制定差异化的营销策略,精准定位目标客户。

(2)加强渠道建设:与国内外知名企业建立合作关系,拓展销售渠道,提高市场覆盖率。

(3)开展线上线下活动:举办产品发布会、技术交流会、客户见面会等活动,加强与客户的沟通与交流。

3. 产品推广:(1)优化产品结构:根据市场需求,不断优化产品结构,提高产品竞争力。

(2)提升产品质量:加强生产过程控制,提高产品质量,确保产品性能稳定可靠。

(3)开展技术培训:为客户提供技术支持,帮助客户解决生产过程中的问题。

4. 售后服务:(1)建立完善的售后服务体系:为客户提供全方位、及时、高效的售后服务。

(2)定期回访客户:了解客户需求,收集客户反馈,不断改进产品和服务。

四、2022年度碳纤维营销工作亮点1. 成功拓展新市场:通过精准定位目标客户,成功拓展了汽车制造、体育用品等新市场。

碳纤维工作三个月工作总结

碳纤维工作三个月工作总结

碳纤维工作三个月工作总结
在过去的三个月里,我有幸加入了碳纤维行业,这段时间让我收获颇丰,也让我对碳纤维这一材料有了更深入的了解。

在这篇文章中,我将总结我在碳纤维工作中的收获和体会。

首先,我深刻意识到了碳纤维在现代工业中的重要性。

作为一种轻质、高强度的材料,碳纤维在航空航天、汽车制造、体育器材等领域有着广泛的应用。

而在我的工作中,我也亲身体验到了碳纤维制品的优越性能,比如它的高强度、耐腐蚀性和良好的导热性能,这些都为我所赞叹。

其次,我在这段时间里学会了更多的碳纤维加工技术。

从最初的了解碳纤维的基本知识,到学习碳纤维的手工制作和机械加工技术,我不断地提升自己的技能,不断地挑战自己的极限。

在这个过程中,我遇到了许多困难和挑战,但我也因此变得更加坚强和成熟。

最后,我要感谢我的同事们和领导们对我的帮助和支持。

在这个团队中,我学到了许多宝贵的经验和知识,也结识了许多优秀的同事。

大家在工作中相互合作,相互学习,共同进步,这让我感到非常幸运。

总的来说,这三个月的碳纤维工作经历让我受益匪浅。

我不仅对碳纤维有了更深入的了解,也提升了自己的专业技能和团队意识。

我相信,在未来的工作中,我会继续努力,不断学习,为碳纤维行业的发展贡献自己的力量。

碳纤维物理考点归纳总结

碳纤维物理考点归纳总结

碳纤维物理考点归纳总结碳纤维作为一种重要的材料,在物理学中有着广泛的应用和研究。

本文将对碳纤维的物理学考点进行归纳总结,旨在帮助读者更好地理解和掌握碳纤维的相关知识。

一、碳纤维的基本结构碳纤维是由碳元素组成的纤维状材料,具有较高的强度和刚度。

其基本结构由碳原子排列而成,呈现出类似于石墨的晶格结构。

碳纤维的结构决定了其独特的物理特性。

二、碳纤维的导电性质碳纤维具有良好的导电性,这是由于其结构中存在的π电子共轭系统所致。

碳纤维的导电性可以通过电阻率和电导率来描述,其导电性在电子学和导电材料领域有重要的应用。

三、碳纤维的热性质碳纤维具有良好的热导性能和较低的热膨胀系数。

由于其结构中的碳原子间有较强的键结构,因此碳纤维的热导率较高。

此外,碳纤维的热稳定性也是其重要的特性之一。

四、碳纤维的光学性质碳纤维在光学上呈现出一些特殊的性质。

由于其结构中存在的π电子共轭系统,碳纤维能够吸收和散射光线。

此外,碳纤维还具有良好的透光性,在某些特定波段下能够表现出光纤的特性。

五、碳纤维的机械性能碳纤维具有优异的力学性能,具有较高的强度和刚度。

其强度可以通过抗拉强度和弯曲强度来描述,而刚度通常以弹性模量来衡量。

碳纤维的机械性能使其在航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用。

六、碳纤维的磁性质碳纤维在磁性上表现出一些特殊的性质。

由于碳纤维中的电荷分布不均匀,所以在外加磁场下会出现局部的磁性反应。

这使得碳纤维在磁材料的制备和磁传感器等领域具有潜在的应用价值。

综上所述,碳纤维作为一种特殊的材料,在物理学中有着许多重要的考点和研究内容。

通过对碳纤维的基本结构、导电性质、热性质、光学性质、机械性能和磁性质等方面的总结,我们可以更好地理解和应用碳纤维的相关知识。

希望本文对读者在学习和研究碳纤维物理学方面提供一定的参考和帮助。

碳纤维材料介绍

碳纤维材料介绍
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2 化学性质
.4.
碳纤维是一种纤维状的碳素材料。我们知道碳素材料是化学性能稳定性极好的 物质之一。碳纤维的化学性质与碳相似,它除能被强氧化剂氧化外,对一般碱性是 惰性的。在空气中温度高于400℃时则出现明显的氧化,生成CO与CO2。碳纤维 对一般的有机溶剂、酸、碱都具有良好的耐腐蚀性,不溶不胀,耐蚀性出类拔萃, 完全不存在生锈的问题。可以认为在普通的工作温度≤250℃环境下使用,很难观 察到碳纤维发生化学变化。根据有关资料介绍,从碳素材料的化学性质分析,在 ≤250℃环境下,碳素材料既没有明显的氧化发生,也没有生成碳化物和层间化合 物生成。
.8.
从碳纤维的成分可以看出,它几乎是纯碳,而碳又是最稳定的元 素之一。它除对强氧化酸以外,对酸、碱和有机化学药品都很稳定, 可以制成各种各样的化学防腐制品。我国已从事这方面的应用研究, 随着今后碳纤维的价格不断降低,其应用范围会越来越广。
碳纤维与金属对磨时,很少磨损,用碳纤维来取代石棉制成高级 的摩檫材料,已作为飞机和汽车的刹车片材料。
第二、预氧化(聚丙烯腈纤维200到300℃)、不融化(沥青200到400℃)或热处理(粘胶纤维240℃),以得到耐热和不熔 的纤维,酚醛基碳纤维无此工序。
.24.
第三、碳化,其温度为:聚丙烯腈纤维1000到1500℃,沥青1500到1700℃,粘胶纤维400到2000℃。 第四、石墨化,聚丙烯腈纤维为2500到3000℃,沥青2500到2800℃,粘胶纤维3000到3200℃。 第五、表面处理,进行气相或液相氧化等,赋予纤维化学活性,以增大对树脂的亲和性。 第六、上浆处理,防止纤维损伤,提高与树脂母体的亲和性。所得纤维具有各种不同的断面结构。
碳纤维复合芯导线
碳纤维加热管
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碳纤维材料概述

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。

碳纤维知识总结报告范文(3篇)

碳纤维知识总结报告范文(3篇)

第1篇一、引言碳纤维作为一种高性能材料,近年来在航空航天、汽车制造、体育用品等领域得到了广泛应用。

本文将对碳纤维的相关知识进行总结,包括碳纤维的定义、结构、特性、生产工艺、应用领域等方面。

二、碳纤维的定义与结构1. 定义碳纤维是一种含碳量在90%以上的高强度、高模量纤维。

它主要由碳原子构成,具有稳定的层状结构,是一种微晶石墨材料。

2. 结构碳纤维的结构主要由以下几部分组成:(1)碳原子:碳纤维的基本组成单位,通过共价键连接形成稳定的层状结构。

(2)石墨层:碳原子在晶体中被键合在一起,形成平面状的石墨层。

(3)碳纤维晶粒:石墨层之间通过范德华力相互连接,形成碳纤维晶粒。

(4)碳纤维晶界:晶粒之间的界面,起到传递载荷的作用。

三、碳纤维的特性1. 高强度、高模量碳纤维具有高强度、高模量的特性,其拉伸强度可以达到钢铁的7-9倍,而比重仅为钢材的1/4。

2. 耐高温、耐腐蚀碳纤维具有良好的耐高温、耐腐蚀性能,可在高温、腐蚀性环境下使用。

3. 重量轻碳纤维的密度较小,仅为钢的1/4左右,具有良好的减重效果。

4. 耐冲击、抗疲劳碳纤维具有良好的耐冲击、抗疲劳性能,适用于承受动载荷的场合。

5. 耐热膨胀碳纤维的热膨胀系数较小,具有良好的耐热膨胀性能。

四、碳纤维生产工艺碳纤维的生产工艺主要包括以下四个步骤:1. 聚合:以聚丙烯腈(PAN)为原料,通过聚合反应生成聚丙烯腈树脂。

2. 纺丝:将聚丙烯腈树脂进行熔融纺丝,得到碳纤维原丝。

3. 预氧化:将碳纤维原丝进行氧化处理,生成预氧化纤维。

4. 碳化:将预氧化纤维在高温、无氧环境下进行碳化处理,得到碳纤维。

五、碳纤维的应用领域1. 航空航天碳纤维具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等特性,广泛应用于航空航天领域,如飞机、卫星、火箭等。

2. 汽车制造碳纤维在汽车制造领域主要用于轻量化车身、高性能轮胎等部件,以提高汽车性能。

3. 体育用品碳纤维具有良好的减震、抗冲击性能,广泛应用于高尔夫球杆、自行车、羽毛球拍等体育用品。

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读《碳纤维及石墨纤维》总结一、碳纤维和石墨纤维的发展概况1.研究碳纤维的先驱:1860年,英国人约琴夫•斯旺(J. Swan)用碳丝制作灯泡的灯丝,早于美国人爱迪生(T. A. Edsion)。

斯旺未能解决灯泡的真空问题,爱迪生解决的真空问题。

斯旺提出利用孔口挤压纤维素成纤维技术,为后来的合成纤维提供启示。

2.聚丙烯腈基碳纤维的发明者:进藤昭男(日本大阪工业技术试验所)从事碳素的崩散现象和崩散素胶状粒子的研究以及反应堆所用碳材料中微量彭元素的去除。

进一步,他研究了民用腈纶在一些列热处理过程中物性和结构的变化,即开始研制PAN基碳纤维。

研究结论是PAN纤维需要经氧化处理才能得到碳纤维,确定了制取PAN基碳纤维的基本工艺流程,即氧化和碳化。

但未能制造性能好的碳纤维。

英国人瓦特(W. Watt)在预氧化的过程中施加张力牵引打通了制取高性能碳纤维的流程工艺,从此牵伸贯穿于氧化和碳化的始终,成为制造碳纤维最重要的工艺参数。

目前,牵张力已细化和量化,在不同热处理过程中施加适量的牵张力,以满足结构的转化。

3.从东丽公司碳纤维发展历程看原丝的重要性:日本东丽公司在碳纤维的质量和产量均位于世界之首。

公司发展启示:原丝是制取高性能碳纤维的前提。

1962年,公司采用民用腈纶为原丝,但生产不出质量较好的碳纤维。

1967年,研究适合制造碳纤维的共聚原丝,把提高PAN(聚丙烯腈)原丝质量放在第一位。

目前主要经营T300(碳纤维,300为拉伸强度3Gpa),M40(石墨纤维,拉伸模量40Gpa)。

1981年,波音公司提出高强度、大伸长的碳纤维需求,制造大型客机的一次结构材料。

1984年,东丽公司成功研制T800,满足波音公司需求。

1986年,研制T1000;1992年,研制了M70J。

目前,T800H已经是制造大飞机(A380和B787)的主要增强纤维。

T1000是碳纤维中拉伸强度最高、断裂伸长最大的碳纤维。

M70J的拉伸模量最高达到690Gpa,是目前PAN基石墨纤维中最高的纤维。

碳纤维的单丝截面的SEM图从肾形(1976)变为圆形。

圆形(2006)的碳纤维成为碳纤维质量的指标之一。

4.我国PAN基碳纤维的研究:起始于20世纪60年代中期,中科院山西煤炭化学研究所于1976年建成我国第一条生产线。

整经加捻送丝机(100束)->1#预氧化炉170~220℃和牵伸5%->2#预氧化炉220~240℃和牵伸1%->3#预氧化炉240~270℃和牵伸0%->低碳炉400~700℃->高碳炉1250℃->浸胶槽->红外灯烘干->收丝机(100束)。

加工后碳纤维的拉伸强度为2.8Gpa,拉伸模量为250Gpa,断裂伸长率为1.5%。

为了提高碳纤维的拉伸强度,当时采用补强处理。

实验表明碳纤维的拉伸强度越低其补强效果越好。

补强可填补表面缺陷,有利于强度提高。

但补强后的碳纤维,其表面会生成晶须和热解浮碳,这便不利于复合材料层间剪切强度的提高。

故补强工艺已经淘汰。

和国外的差距主要体现在:PAN原丝的质量不过关,强度低,伸长率的分散性太大,很难用同一预氧化条件来氧化处理。

目前,国内碳纤维的生产大部分采用亚砜一步法。

目前,面临的问题。

自动化水平低;耗能大;低温碳化炉的焦油多,影响生产周期;生产环境要清洁;严格质量管理和质量检测;创新,自主研发。

5.PAN基碳纤维的分类:有小丝束和大丝束之分:小丝束一般是指1~24K的碳纤维,大丝束一般是指48~540K的碳纤维。

小丝束性能高,常用于航天航空等尖端技术领域。

大丝束性能较低,为通用级碳纤维,用于一般工业。

小丝束碳纤维:一般经历聚合、纺丝、预氧化、碳化、表面处理和上浆实现流水作业。

原丝生产中,聚合和纺丝从溶剂上看,东丽和Cytec用的是DMSO,三菱和台塑用的是DMF,东邦用的是ZnCl2,Hexcel用NaSCN,不管用哪种溶剂都可以纺出优质的原丝。

相对而言DMSO要优于其他溶剂。

大丝束碳纤维:碳纤维的主要生产公司是美国卓尔泰克(Zoltek)、碳纤维技术公司(Aldila)、东邦单纳克斯(Toho Tenax)、德国西格里(SGL)和日本东丽公司。

这些通用级的碳纤维广泛用于民用工业。

大丝束的价格低于小丝束,便于在民用工业应用。

6.碳纤维的发展趋势:碳纤维的理论拉伸强度为180Gpa,拉伸模量为1020Gpa,其质量提升空间巨大。

碳纤维的拉伸强度最高为T1000,拉伸强度为7.02Gpa,仅为理论值的4%左右;PAN基石墨纤维M70J,拉伸模量为690Gpa,为理论值的68%;对于碳石墨材料,拉伸强度最高是石墨晶须,拉伸强度为21Gpa,是理论值的11.7%左右,拉伸模量为700Gpa,是理论值的69%左右。

石墨晶须的直径细,表面光滑无暇,缺陷小,因而拉伸强度高。

故,细旦化、表面无暇是指提高拉伸的基本思路。

****结合目前习惯性叫法,涤纶长丝细旦纤维定义如下:细旦丝是指单丝纤度在1.0~0.5dpf的纤维,单丝纤度在0.5~0.1dpf 的纤维称为超细旦纤维,单丝纤度低于0.1dpf的纤维称为微细旦纤维。

细旦纤维生产一般采用单组份纺丝方法,超细旦纤维生产一般采用单组份纺丝方法或者共轭纺丝方法,而微细旦纤维一般采用共轭纺丝方法。

7.应用领域:碳纤维的主要应用领域如下表所示。

碳纤维和石墨纤维的应用领域日益拓宽。

飞机工业、汽车工业、新能源(风力发电)和基础设施是最大市场,而海洋油田是最大的潜在市场。

(1)飞机工业。

设计减重和轻量化是永恒的主题。

现代飞机已大量采用碳纤维复合材料,包括战斗机、直升机、无人飞机和大型民航客机。

(2)汽车工业。

用复合材料制造汽车,可使其轻量化,可降低行驶单位公里的燃油。

同时,用压缩天然气代替燃料,可大幅度降低尾气污染。

用复合材料制造压缩天然气罐(CNG),将大量使用复合材料。

电动汽车所用车载燃料电池也大量使用碳纤维纸等碳石墨材料。

德国西格里(SGL)与宝马(BMW)集团将组建合资企业,专门生产车用碳纤维及其织物,用于新的宝马车型,使其轻量化。

(3)海洋油田。

本领域将是碳纤维复合材料最大的潜在市场。

为什么?原因1:陆地上的开采可使用钢材,而海水对钢材的腐蚀十分严重,使用寿命大大减短。

原因2:钢材的密度大(7.8g/cm3),在海洋中需要大量的浮力,以防下沉(特别针对3000m深海油田),使用碳纤维复合材料比较合理。

(4)风力发电。

制造3MW以上的大功率风电机组,叶片长度需在40m以上,需用轻而强、刚而硬的碳纤维复合材料制造,需用大量的碳纤维。

(5)碳纤维复合芯电缆。

这种电缆(ACCC)已成功研制并得到实际应用,逐步取代钢芯铝铰电缆(ACRS)。

ACCC的特点是重量轻、强度高,可提高传送容量和降低损耗,同时弛度小,可减少塔杆数和节约用地。

(6)基础设施和土木建筑。

公路、高速公路和铁路桥梁的维修和增强加固的措施之一就是使用碳纤维复合材料。

二、聚丙烯腈纤维(PAN原丝)1.聚丙烯腈的晶态及其多重结构:1.1 聚丙烯腈的晶胞及构象:聚丙烯晴(PAN)具有强极性氰基[-C≡N-],赋予其结构和性能具有独特的个性。

在PAN的氰基中,氮原子的电负性大于碳原子,使氰基中碳原子与氮原子之间的电子云向氮原子一侧偏移,使氮原子呈现出电负性,而碳原子呈现出电正性。

所以,把氰基成为偶极子。

由于诱导引发作用使与氰基相连的主链上的碳原子与氰基的碳原子之间的电子云偏向氰基的碳原子,形成极性较强的偶极矩。

对于氰基,偶极矩μ为3.4D(1D=3.34×10-30C·m),是典型的强极性基团。

在同一大分子链上,由于氰基的极性相同,彼此排斥;在斥力作用下使氰基按一定的角度沿C轴(化学键连接的碳主链)螺旋排列,呈现出僵硬的对称的圆棒体。

这就是PAN的一级结构单元,即分子链棒状构象。

这种分子链圆棒的直径约为0.6nm左右,长度约为10~100nm;在大分子链之间相互吸引力的作用几根至几十根彼此平行紧密排列而形成紧密的晶区,紊乱堆砌的大分子链形成了无序的非晶区。

1.2 聚丙烯腈的球晶及其多重结构:目前,生产高性能的PAN原丝用均相溶液聚合一步法。

在搅拌聚合的条件下,实现高速的转化率(DMSO溶剂为95%左右,DMF溶剂为50%左右),得到高浓度(质量分数20%左右)的聚合纺丝液,容易生成球晶(spherulite)。

球晶的生长过程可分为成核和生长两个阶段,即在均相成核初期,以大分子链为晶核,随之生长为细长的原纤(fibril),再向发射状生长,并在小角度方向成为延长的新生长点,链的生长直至链的终止,再经捆束形式而形成球状外形,即球晶。

捆束状可能是由于平行排列的原纤之间存在范德华力所致,而在捆绑束的两端是链生长的活性点,迅速的链生长、链分枝而形成球形。

球形的表面能最低,使其处于稳定状态。

原纤当然也会有其他状态,如辐射状态、葱皮结构。

这些取决于聚合条件及聚合组成。

下表为原纤的多重结构。

(A=0.1nm)1.3 聚丙烯腈的构型:在聚丙烯腈大分子链上,具有不对称的碳原子,标记为C ,即呈现出两种互成镜像的不同构型。

构型有两种,一是分子链构型,二是空间立构型。

前者是指相同组成的分子中原子以不同序列连接,后者则是有相同原子序列连接而具有不同空间排列。

根据Fischer投影法来分类,则会出现三种空间构型,即:(1)全同立构(isotactic)在相邻结构单元中同一种取代基全部排列在主链线(或平面)的同一侧;(2)间同立构(syndiotactic)在相邻结构单元中同一种取代基有规律性地排列在主链线的两侧;(3)无规立构(atactic)在相邻结构单元中同一种取代基无规则地排列在主链线的两侧。

2. 聚合:丙烯腈的聚合属于自由基加聚反应。

主要聚合方法可分为悬浮(suspension)、乳液(emulsion)和溶液法(solution)。

溶液法又分为均相溶液聚合法和非均相溶液聚合法。

均相溶液聚合法是指溶剂既是聚合单体的良溶剂,又是聚合物PAN的良溶剂。

这种聚合液不需要分离就可直接用来纺丝,称为一步法。

非均相溶液聚合的特点是溶剂仅是聚合单体的良溶剂,而是PAN的不良溶剂;在聚合的过程中产生相分离,聚合物PAN沉淀出来,经分离、干燥后,再溶于良溶剂中得到纺丝液,再纺成纤维,称为两步法。

显然:一步法工艺先进,流程短,不仅大大降低生产成本,而且避免了繁琐的两步法过程中引入杂质的概率。

目前,国内外高性能的原丝生产均采用均相溶液聚合一步法。

一步法的溶剂分为有机溶剂或无机溶剂两大类。

三、碳纤维的性质:碳纤维和石墨纤维均具有优异的性能:——碳纤维及石墨纤维/贺福编著.—北京:化学工业出版社,2010.71.密度小(1.7~2.0g/cm3),质量轻,制成的构件减轻效果十分明显。

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