纺织纤维碳纤维
碳纤维
碳纤维复材0902班林晓光16号碳纤维（carbon fibre），顾名思义，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。
与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3 倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。
有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中，时间已过去30多年，它至今仍保持纤维形态碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。
传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。
碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
1994年至2002年左右，随着从短纤碳纤维到长纤碳纤维的学术研究，使用碳纤维制作发热材料的技术和产品也逐渐进入军用和民用领域。
现在国内已经有使用长纤碳纤维制作国家电网电缆的使用案例多处。
同时，碳纤维发热产品，碳纤维采暖产品，碳纤维远红外理疗产品也越来越多的走入寻常百姓家庭。
碳纤维增强材料的表面物理化学特点：1.表面积：碳纤维的表面积通常是用Brunauer—Emett-Teller(BET)公式计算氮或氪在77K的吸附而得到的。
它取决于原材料的本质、热处理温度和对碳纤维进行的表面处理的本质。
PAN基碳纤维通常具有均匀的横截面和光滑的表面，因此与具有不规则横截面和粗糙表面的粘胶基碳纤维相比，表面积较小。
在较低温度下制备的碳纤维(II型和1Ii型)具有有属性差的结构，并含有大量微孔，因此表面积大。
当热处理温度升高时，能消除大部分孔隙，而且减小了通向表面的孔隙率，因此表面积减小。
2.多孔结构：在碳纤维中存在着孔隙。
现在确认碳纤维是由石墨层面以不完善堆砌的微纤柬构成的。
这种不完善的堆砌使得微纤束之间产生空间，从而形成了孔隙或空穴。
碳纤维材料
碳纤维外壳的Thinkpad
碳纤维三脚架
碳纤维自行车
碳纤维应用实例
集热管
碳纤维医疗填平床板
太阳能热水器
碳纤维应用实例
碳纤维在工业中的应用
传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作 为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。 碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工 韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽 车板簧和驱动轴等。
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。
按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度 为1000兆帕、模量为100G帕左右。高性能型碳纤维又分 为高强型（强度2000兆帕、模量250G帕）和高模型（模 量300G帕以上）。强度大于4000兆帕的又称为超高强型； 模量大于450G帕的称为超高模型。
碳纤维原丝企业
就全球碳纤维产能来看，前 5大碳纤维生产企业市场 占有率达到 60%以上，其中 Toray 产能占比 18%
二、热膨胀系数小
绝大多数碳纤维本身的热膨胀系数，室内为负数（0.5～-1.6）×10-6/K，在200～400℃时为零，在小于 1000℃时为1.5×10-6/K。由它制成的复合材料膨胀系数 自然比较稳定，可作为标准衡器具。
三、导热性好
通常无机和有机材料的导热性均较差，但碳纤维的导 热性接近于钢铁。利用这一优点可作为太阳能集热器材料、 传热均匀的导热壳体材料。
纺织新材料
纺织新材料
纺织新材料是一种应用于纺织品制造的新型材料，它具有更好的性能和更广泛的应用领域，正在逐渐替代传统纺织材料。
这些新材料包括纳米纤维、碳纤维、生物纤维等，它们都具有独特的特点和优势。
纳米纤维是一种由纳米颗粒组成的材料，具有很高的比表面积和较好的力学性能。
由于纳米纤维的粒径很小，纤维的比表面积较大，因此纳米纤维具有很好的透气性和湿气传导性，可以在纺织品中产生良好的透气效果。
此外，纳米纤维材料还具有较好的耐磨性和耐化学性能，可以延长纺织品的使用寿命。
因此，纳米纤维材料广泛应用于运动服、户外装备等纺织品领域。
碳纤维是一种由碳纤维原料制成的纤维材料，具有轻质、高强度和高刚度等特点。
由于碳纤维的比重较轻，因此纺织品制成的产品重量较轻，适用于轻量化要求较高的领域。
此外，碳纤维材料具有很好的耐腐蚀性和热稳定性，可以在高温和腐蚀环境中保持良好的性能。
因此，碳纤维材料广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
生物纤维是一种由天然植物或动物纤维制成的纤维材料，具有很好的生物降解性和可再生性。
由于生物纤维材料可以迅速降解，并且可以通过植物或动物资源进行再生，因此生物纤维纺织品很受环保意识高涨的消费者欢迎。
此外，生物纤维材料还具有很好的柔软度和舒适性，可以提高纺织品的穿着舒适度。
因此，生物纤维材料广泛应用于服装、家居纺织品等领域。
纺织新材料在纺织品制造中的应用为产品的功能和性能提供了新的解决方案，提高了纺织品的品质和竞争力。
随着技术的不断发展，纺织新材料的研发与应用将继续推动纺织行业的创新发展，为消费者提供更多更好的纺织产品。
碳纤维织物生产工艺流程
碳纤维织物生产工艺流程1.引言1.1 概述碳纤维织物作为一种先进的材料，具有许多出色的性能特点，如轻质、高强度、耐腐蚀、导电等，因此在航空航天、汽车制造、体育用品等领域有着广泛的应用。
碳纤维织物的生产工艺流程对于确保产品质量和性能至关重要。
碳纤维织物的生产工艺流程，主要包括原料准备、纺丝、预氧化、炭化、加工等几个主要步骤。
在整个生产过程中，需要严格控制每个环节的工艺参数，以确保最终产品符合设计要求。
首先，原料准备是碳纤维织物生产工艺流程的第一步。
生产碳纤维织物所需的主要原料是聚丙烯腈纤维，这是一种合成纤维，具有较高的碳含量和良好的纤维性能。
在原料准备阶段，需要选择优质的聚丙烯腈纤维，并对其进行预处理，以提高纤维的柔软性和可纺性。
接下来是纺丝过程。
纺丝是将聚丙烯腈纤维加工成纱线的过程。
纺丝过程可以采用干法纺丝或湿法纺丝两种方式。
干法纺丝是将预处理后的聚丙烯腈纤维通过高温加热软化，然后由纺纱机器拉伸成纤维。
湿法纺丝则是将纺丝前的纤维浸泡在溶液中，通过旋转离心机除去多余的溶液，然后进行拉伸。
在纺丝之后，需要对纱线进行预氧化处理。
预氧化是为了消除纱线中的杂质和纤维内部的应力，提高碳化过程中纤维的均匀性。
预氧化通常在高温下进行，并且需要控制氧气和温度的浓度，以确保纤维的预氧化效果。
完成预氧化后，纤维进行炭化处理。
炭化是将预氧化后的纤维高温处理，以使其转变为纯碳纤维。
在炭化过程中，需要选择合适的温度和炭化时间，并且采用适当的保护气氛，以确保纤维的化学成分和结构得到良好的控制。
最后，经过炭化的纤维会进行加工，包括织造、编织等工艺，形成最终的碳纤维织物。
在加工过程中，需要考虑纤维的方向性、密度等参数，以确保织物的性能和外观质量。
总之，碳纤维织物的生产工艺流程是一个复杂而精细的过程。
通过合理控制每个环节的工艺参数，可以获得具有优异性能的碳纤维织物产品。
随着对碳纤维织物需求的不断增加，生产工艺的不断改进和优化将会进一步推动碳纤维织物的应用领域的扩大和深化。
《新型纺织材料》课件——碳纤维
碳纤维制造过程式中最重要的环节
2 原丝的预氧化
聚丙烯腈原丝的预氧化——原丝在200 ℃~300℃的空气介质
中进行预氧化处理。目的是要使线型分子链转化为耐热的梯型结构，
使其在高温炭化时不熔不燃，保持纤维形态，从而得到高质量的碳
日本进藤昭男发明了以 聚 丙 烯 腈 ( PA N ) 纤 维 为 原 料制取炭纤维的方法
1970
日本吴羽化学工业公司 采用大谷杉郎的专利， 首先建成年产120t普 通型(GPCF)沥青基炭 纤维的生产厂
普通型(A型)碳纤维
在900-1200℃下炭化得到 的碳纤维。这种碳纤维强 度和弹性模量都较低，一 般强度小于107.7cN／tex， 模量小于13462cN／tex。
碳纤维制造过程式中最重要的环节
1 聚丙烯腈原丝的制备
（2）纺丝一般采用湿法纺丝，而不用干法。 干法生产的纤维溶剂不容易洗净。如果纤维中残留少量溶剂，在预氧化及 炭化等一系列热处理过程中，溶剂挥发或分解会使纤维粘结；产生缺陷，所得 碳纤维发脆或毛丝多、强度低。实践证明，在原丝制备时原丝水洗时间长，则 产品碳纤维 的强度及模量高。
新型纺织材料
碳纤维
目录
01
概述
02
加工方法
03 碳纤维的结构和性能
01
概述
碳纤维是指纤维化学组成中碳元素占总量90%以上的纤维。
碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维为原丝，通过 加热除去碳以外的其它一切元素制得的一种高强度、高模量纤维， 它有很高的化学稳定性和耐高温性能，是高性能增强复合材料中的 优良结构材料。
纺织纤维 碳纤维
纺织纤维碳纤维
纺织纤维是用于制造纺织品的材料，包括天然纤维和化学纤维。
其中，碳纤维是一种高性能的新型材料，广泛应用于各个领域。
碳纤维是一种由聚丙烯腈、沥青或粘胶等有机纤维在高温下裂解碳化而得到的含碳量高于90%的无机高分子纤维。
它具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、抗辐射、导电性好等一系列优异性能，被誉为“黑色黄金”。
碳纤维在纺织业中的应用日益广泛，主要体现在以下几个方面：
1. 航空航天：碳纤维复合材料因其轻质、高强度的特点，被广泛应用于飞机制造中，可以有效减轻飞机重量，提高飞行效率。
2. 汽车工业：碳纤维复合材料也逐渐被应用于汽车制造中，以实现汽车轻量化，提高燃油经济性。
3. 风能产业：碳纤维复合材料叶片的使用，可以大大提高风力发电机的发电效率。
4. 体育用品：碳纤维也被广泛应用在自行车、球拍、滑雪板等体育用品中，提高了产品的性能。
总的来说，碳纤维作为一种高性能的新型材料，其在纺织纤维领域的应用有着广阔的前景。
然而，目前碳纤维的生产成本较高，限制了其在更大范围内的应用。
未来，随着科技的进步，我们期待碳纤维的成本能够进一步降低，使其能够在更多的领域得到应用。
碳纤维 Carbon Fiber
目录1.碳纤维概述 (2)1.1碳纤维性质 (2)1.2.碳纤维主要用途 (3)2.国际碳纤维产业分析 (6)2.1.全球产能状况 (6)2.2.全球需求 (7)3.碳纤维生产工艺技术 (9)3.1.PAN基碳纤维 (9)3.2.沥青基碳纤维 (10)3.3.碳纤维生产工艺特点 (10)3.4.碳纤维生产技术 (11)4.中国碳纤维发展状况 (14)4.1.PAN基碳纤维 (14)4.2.沥青基碳纤维 (15)5.国产碳纤维存在的问题 (16)6.结语 (16)参考文献 (17)碳纤维1.碳纤维概述碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的新型纤维材料。
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。
作为高性能纤维的一种，碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用，从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。
因此，碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表，为世人所瞩目[1]。
1.1碳纤维性质[2,3,4,5,6]碳纤维是一种力学性能优异的新材料。
他的比重不到钢的1/4，比铝还要轻，比强度是铁的20倍。
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。
因此，可以应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域、GOLF球棒等体育休闲领域。
由于使用碳纤维材料可以大幅降低结构重量，因而可显著提高燃料效率。
采用碳纤维与塑料制成的复合材料制造的飞机以及卫星、火箭等宇宙飞行器，噪音小，而且因质量小而动力消耗少，可节约大量燃料。
据报道，航天飞行器的质量每减少1kg，就可使运载火箭减轻500kg。
碳纤维除了具有一般碳素材料的特性：耐高温, 耐磨擦, 导电, 导热及耐腐蚀等, 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
成分结构
碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。 碳纤维是一种力学性能优异的新材料，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230~430Gpa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2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比钢高。材料的比强度愈高，则构件自重愈小，比模量愈高，则构件的刚度愈大，从这个意义上已预示了碳纤维在工程的广阔应用前景。 综观多种新兴的复合材料(如高分子复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料)的优异性能，不少人预料，人类在材料应用上正从钢铁时代进入到一个复合材料广泛应用的时代。 碳纤维
高性能纤维及其应用
高性能纤维具有高强力、高模量或具有耐高温、耐燃特性。高性能纤维在科学技术上所取得的进展使新品种不断出现，如有机类的芳族，碳氟化合物，乙烯基类；还有无机类的玻璃纤维，金属纤维，陶瓷纤维，碳纤维等。这些新品种又在生产新工艺中得到研究开发，如连续聚合，高速纺丝，复合纺丝等。芳纶是刚性链聚合物的高强高模纤维，高强聚乙烯则是柔性链高聚物产品，将柔性链高分子聚合物纺制成高性能纤维是由于凝胶纺丝工艺技术上的突破所引起的发展。高强聚乙烯较芳纶、碳纤维有更高的强力，更优异的性能，在某些应用领域成为芳纶的强劲竞争对手。如高强高模聚乙烯纤维已成为占领美国防弹背心市场的主要纤维。新型工艺技术的应用，又相继开发了柔性链超重分子量的高强聚乙烯醇纤维，高强聚丙烯腈纤维。强力和模量是纤维材料在许多应用领域中的重要指标，新工艺的突破使高强型高模型产品的开发成为可能。耐高温阻燃型高性能纤维的开发是高性能纤维致力于开发的另一主要方向。如碳纤维等具有耐高温耐化学剂作用，并保持其强力、模量在高温下不发生热降解。
纺织纤维种类集锦
纺织纤维种类集锦
1. 棉纤维：是一种常见且常用的天然纤维，具有良好的透气性、吸湿性和柔软度，适于制作服装和家居用品。
2. 毛纤维：来自动物身上的毛发，如羊毛、兔毛和骆驼毛等。
毛纤维具有保暖性能和弹性，适用于生产冬季服装和毛毯等产品。
3. 丝绸纤维：由蚕丝、蜘蛛丝等无机纤维构成，具有光泽和柔软的质地。
丝绸纤维适用于制作高级服装、床上用品和家居饰品。
4. 麻纤维：来源于亚麻、苎麻、黄麻等植物的茎部纤维。
麻纤维具有良好的透气性和吸湿性，适用于制作夏季服装和床上用品。
5. 化学纤维：包括聚酯纤维、锦纶纤维、腈纶纤维等，是通过人工合成的纤维。
化学纤维具有丰富的品种和多样的性能，适用于各种不同领域的产品制造。
6. 膨体纤维：是一种特殊的纤维，具有蓬松的形态和轻盈的触感，适用于制作羽绒服、抱枕和填充物等产品。
7. 金属纤维：由金属丝制成的纤维，具有良好的导电性和耐高温性能。
金属纤维用于制作电子产品、防静电材料和防火材料等。
8. 碳纤维：由碳纤维原料经过特殊工艺制成的纤维，具有轻质、高强度和耐腐蚀的特点。
碳纤维广泛应用于航空、航天、汽车制造和体育器材等领域。
9. 玻璃纤维：由玻璃纤维原料制成的纤维，具有优异的耐热性和绝缘性能。
玻璃纤维广泛用于建筑、航天、船舶制造和石化等领域。
10. 生物纤维：由天然植物纤维或动物纤维提取制成的纤维，如竹纤维、莲花纤维等。
生物纤维具有良好的环保性能和天然的质感，适用于绿色纺织产品的生产。
碳布的组成成分
碳布的组成成分简介碳布是一种由碳纤维组成的纺织材料，具有不同结构和性质。
它在许多领域中广泛应用，如航空航天、汽车工业、体育用品等。
本文将详细介绍碳布的组成成分，包括碳纤维、基体（或织物）和树脂。
碳纤维碳纤维是碳布的主要成分，它由柱状的碳纤维束构成，每根纤维直径为10-50微米。
碳纤维具有高强度、高模量和低密度的特点，是一种优秀的纤维材料。
碳纤维的制备制备碳纤维的方法有石墨化、空心纺丝和聚丙烯纺丝等。
其中，石墨化是最常用的方法。
制备碳纤维的过程包括纺丝、炭化和石墨化三个步骤。
首先，将聚丙烯等原料溶解在有机溶剂中，形成纺丝液，通过纺丝机将纺丝液拉丝成纤维束。
然后，将纤维束进行炭化处理，在高温下去除非碳元素，得到碳纤维。
最后，通过石墨化处理，提高碳纤维的石墨结晶度。
碳纤维的特性碳纤维具有低比重、高强度和高刚度的特点，比重约为1.8-2.0g/cm³，强度为2000-7000MPa，刚度为200-800GPa。
此外，碳纤维还具有优异的耐高温性能，可在高温下长时间工作。
基体（或织物）碳纤维基体是碳布中的一部分，它起到连接和支撑碳纤维的作用。
基体可以是无纺布、纸张、薄膜等材料。
无纺布无纺布是一种以纤维为原料，通过纺织或熔融方法制成的片状物。
它具有厚度均匀、柔软、透气、强度高等特点，适用于各种工业应用。
纸张纸张是一种由纤维构成的薄片，用于传递和保护信息。
它通常由纸浆制成，纤维源可以是木材、植物纤维或废纸。
纸张有不同的厚度和质地，可以根据需要选择适合的纸张作为碳布的基体。
薄膜薄膜是一种非常薄的材料，通常由聚合物制成。
它具有柔韧、透明、耐化学品腐蚀等特点。
薄膜可以作为碳布的基体，用于增强和保护碳纤维。
树脂树脂是碳布中的另一个重要组成成分，它与碳纤维和基体相互作用，形成一个坚固的复合材料结构。
树脂可以是热固性树脂或热塑性树脂。
热固性树脂热固性树脂是一种通过加热固化形成硬化结构的树脂。
常见的热固性树脂有环氧树脂、酚醛树脂和聚酯树脂等。
碳纤维材料
4
图 4-2-2 聚丙烯腈脱氢环化示意图 在该热处理过程中， 还需给 PAN 纤维施加一定的张力，这是因为施加一定的拉伸 有利于纤维取向度、晶体尺寸的改善，碳纤维的强度和模量增加。 4.2.3 预氧丝的碳化 预氧丝在惰性气体中加热到 350~1600℃下热处理，在这个过程中非碳元素 N、H、O 等元素形成小分子物质被裂解出去，梯形结构大分子发生交联，从而使 得预氧丝的梯形结构转变为碳纤维的乱层石墨结构[5]。碳化过程中会产生大量的 气体产物。它们的逸走在原位产生缺陷，逸走的通道会转变为大量气孔，这会使 PAN 纤维的拉伸强度下降，为了抑制大量孔隙的产生，在高温碳化阶段，会把高 温碳化炉分为三段或三段以上的温度梯度调节气体的逸走速度， 从而起到良好的 抑制孔隙的作用。 4.2.4 表面处理 PAN 基碳纤维可用于制作复合材料的加强材料，通过表面处理可以改善碳纤 维与基体树脂的粘结强度从而充分发挥 PAN 碳纤维的优异力学性能。 对碳纤维进 [6] 行表面处理的作用主要体现在这三方面 ： （1）清洁碳纤维表面，并防止弱界面 层的生成； （2）去除最初弱连接的碳层，在纤维表面形成微孔和刻蚀沟槽，增大 比表面积，产生适合于粘接的表面形态； （3）在碳纤维表面引进或嫁接具有极性 或反应性的基团，增强表面活性，增大纤维和基体间的化学键合力。现阶段使用 的表面处理方法有：气相氧化法、液相氧化法、阳极氧化法、等离子体氧化法、 表面涂层改性法等。 也有采用两种或两种以上表面处理法，先后或同时对碳纤维 进行表面处理，称之为复合表面处理法。 本文只简要介绍气相氧化法， 气相氧化法是通过氧化性气体氧化碳纤维表面， 从而增强碳纤维表面活性的一种表面处理方法。 其中最具代表性的是空气氧化和 臭氧氧化法。 空气氧化法是将碳纤维放在 360℃的空气中缓慢氧化，随着温度的提高，氧 化反应逐步增强，实验表明，最佳表面处理温度在 400℃左右[7]。尽管在该温度 时的处理效果比较好，但若温度的波动较大，碳纤维的拉伸强度会急剧下降，因 此处理时应尽量保持温度的稳定； 另外温度过高也会使碳纤维表面过度氧化而降 低碳纤维的力学性能。但此法设备简单，成本低，且无公害，因此是目前较为常 用的一种方法。 臭氧氧化法。臭氧的半衰期短，对温度十分敏感，因而很不稳定，极易自行
纺织纤维介绍
纤维介绍材料1、纤维：直径为几微米到几十微米，长度比直径大百倍、千倍以上的细长物质称为纤维，如棉花、肌肉、毛发等。
2、纺织纤维：可以用来制造纺织制品（如纱、线、绳带、机织物、针织物、非织造布等）的纤维称为纺织纤维。
纺织纤维须具备一定的物理和化学性质，以满足顺利进行纺织加工和使用中各方面的要求。
3、纺织纤维物理和化学性质1）长度和长度整齐度：纺织纤维一般长度较长，整齐度较高。
长度短、整齐度差的纤维，在纺纱过程中易形成粗、细节，甚至滑脱，使纱线解体。
2）线密度（细度）和线密度均匀度纤维越细，均匀度越高，可纺得的纱线就越细，均匀度越高。
3）强度和模量模量：单位应变所需的应力，反映了材料的刚柔性。
纤维需具备一定的强度和适当的模量，承受在纺织加工及穿着使用过程中受到拉伸、扭转、弯曲等多种外力作用。
4）延展性和弹性延展性是指在不大的外力作用下，纤维能产生一定的变形；弹性是指当外力去除后，变形的恢复能力。
5）抱合力和摩擦力抱合力是指正压力为零时的切向阻力。
适中的抱合力和摩擦力使纤维保持相对位置的稳定。
6）吸湿性用于衣着毛巾等生活品的纺织纤维要求透气吸湿，与纤维的吸湿性密切相关。
7）染色性纺织纤维对染料需具有必要的亲和力。
与染料亲和力高的纤维，染色性好。
8）化学稳定性纺织纤维对光、热、酸、碱、有机溶剂等具有一定的抵抗能力，也就是要求化学稳定性好。
4、纺织纤维的分类纺织纤维种类很多，习惯上按它的来源分为天然纤维和化学纤维。
4.1天然纤维自然界生长或形成的适用于纺织用的纤维称为天然纤维。
根据生物属性可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维。
1）植物纤维从植物上取得纤维的总称。
组成物质是纤维素，又称为天然纤维素纤维。
根据植物上的生长部位的不同，可分为种子纤维、韧皮纤维、叶纤维和果实纤维四种。
种子纤维：从一些植物种子表皮细胞生长成的单细胞纤维。
基本上由纤维素组成。
如棉，木棉纤维。
韧皮纤维（颈纤维）：从一些植物的韧皮部取得的单纤维或工艺纤维。
碳纤维的分类
碳纤维的分类
碳纤维可以根据不同的分类方式进行分类，以下是几种常见的分类方式：
1. 基于织构结构：根据纤维的排列方式，分为两种类型：
- 纺织碳纤维：由织物编织而成，通常具有较高的柔韧性和拉伸强度。
- 铺蜂窝碳纤维：多为蜂窝状的结构，具有较高的刚性和压缩强度。
2. 基于纤维尺寸：根据纤维直径的不同，可分为：
- 高模碳纤维：直径较小，一般在5-7 μm之间，具有高强度和高模量。
- 中模碳纤维：直径在7-10 μm之间，具有较高的强度和适中的模量。
- 低模碳纤维：直径较大，一般在10-15 μm之间，具有较高的韧性和变形能力。
3. 基于纤维表面形态：根据纤维表面的形态和结构，可分为： - 平纹碳纤维：纤维表面平整，光滑，一般用于要求表面光洁度的应用。
- 毛刺碳纤维：表面有微小的毛刺，可以提供更好的粘附性能，适用于需要与其他材料结合的应用。
- 脱脂碳纤维：经过脱脂处理，表面光滑，去除了表面的毛刺，具有优异的表面质量。
4. 基于纤维制备方法：根据碳纤维的制备方法，可分为：
- 气相法制备的碳纤维（如气相吹纺、碳纳米管拉拔等）：具有较高的强度和模量。
- 糊状或煤焦油浸渍法制备的碳纤维：具有较高的韧性和可塑性。
这些分类方式可以根据不同的需求和应用选择适合的碳纤维。
碳纤维布编织技术(汇编)
碳纤维布编织技术编织是一种基本的纺织工艺，能够使两条以上纱线在斜向或纵向互相交织形成整体结构的预成形体。
这种工艺通常能够制造出复杂形状的预成形体，但其尺寸受设备和纱线尺寸的限制。
在航空工业，目前该技术主要集中在编织的设备、生产和几何分析上，最终的目的是实现完全自动化生产，并将设备和工艺与CAD/CAM 进行集成。
该工艺技术一般分为两类，一类的二维编织工艺，另一类是三维编织工艺。
传统的二维编织工艺能用于制造复杂的管状、凹陷或平面零件的预成形体，它与其它纺织技术相比成本相对较低。
它的研究主要集中在研发自动化编织机来减少生产成本和扩大应用范围。
它的关键技术包括质量控制、纤维方向和分布、芯轴设计等。
它在航空工业的应用包括制造飞机进气道和机身J型隔框。
该技术通常与RTM和RFI技术结合使用，另外也可以与挤压成形和模压成形联合使用。
其应用水平在洛克希德•马丁公司生产F-35战斗机进气道制造中最能体现其先进性，加强筋与进气道壳体是整体结构，减少了95%的紧固件，提高了气动性能和信号特征，并简化了装配工艺。
为了克服二维编织厚度方面强度低的问题，开发了三维编织技术，为制造无余量预成形体提供了可能。
但是该技术同样受到设备尺寸限制。
针织针织用于复合材料的增强结构始于上世纪90年代。
由于它的方向强度、冲击抗力较机织复合材料好，且针织物的线圈结构有很大的可伸长性，易于制造非承力的复杂形状构件。
目前国外已生产了先进的工业针织机，能够快速生产复杂的近无余量结构，而且材料浪费少。
用这种方法制造的预成形体可以加入定向纤维有选择地用于某些部位增强结构的机械性能。
另外，这种线圈的针织结构在受到外力时很容易变形，因此适于在复合材料上成形孔，比钻孔具有很大优势。
但是它较低的机械性能也影响了它的广泛应用。
经编针织在航空航天工业的应用很有潜力。
而采用经向针织技术，并与纤维铺放概念相结合，制造的多轴多层经向针织织物一般称为经编织物。
这种材料由于不弯曲，因此纤维能以最佳形式排列。
碳纤维在生产生活中的应用
碳纤维在生产生活中的应用碳纤维是一种由碳纤维束纺织而成的强度高、刚度大的纤维材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀、耐高温等优点。
在现代生产生活中，碳纤维被广泛应用于各个领域，发挥着重要的作用。
碳纤维在航空航天领域有着广泛应用。
由于碳纤维的轻质高强度特性，可以用于制造飞机的机身、机翼等部件，能够减轻飞机的整体重量，提高飞机的燃油效率和飞行性能。
同时，碳纤维还可用于制造宇航器的热保护罩、导弹的外壳等，能够提供良好的耐热和耐腐蚀性能，保护航天器在高温高速环境下的安全运行。
碳纤维在汽车制造领域也有广泛应用。
由于碳纤维具有轻质高强度的特性，可以用于制造汽车的车身和车架等部件，能够减轻汽车的整体重量，提高汽车的燃油经济性和操控性能。
此外，碳纤维还具有良好的吸能性能，能够在碰撞事故中吸收撞击能量，提高汽车的安全性能。
因此，越来越多的汽车制造商开始采用碳纤维材料来生产汽车，以满足人们对于安全、环保和高性能的需求。
碳纤维在体育器材领域也有重要应用。
碳纤维材料具有轻质高强度的特性，可以用于制造高尔夫球杆、网球拍、自行车等体育器材。
与传统金属材料相比，碳纤维材料更加轻便，能够减轻运动员的负荷，提高运动员的表现。
同时，碳纤维材料还具有良好的振动吸收性能，可以减少运动过程中对关节的冲击，降低运动损伤的风险。
因此，碳纤维制造的体育器材在市场上越来越受到运动爱好者的青睐。
碳纤维还在建筑领域有着重要应用。
由于碳纤维具有良好的耐腐蚀性和耐久性，可以用于加固和修复建筑结构，提高建筑物的抗震能力和耐久性。
同时，碳纤维材料还可以用于制造建筑外墙板、屋顶瓦等建筑材料，能够提供良好的隔热和隔音效果，改善建筑的舒适性。
因此，碳纤维在建筑领域的应用能够提高建筑物的安全性和环境友好性。
碳纤维在生产生活中的应用十分广泛。
无论是航空航天、汽车制造、体育器材还是建筑领域，碳纤维都发挥着重要的作用。
随着科技的不断进步和碳纤维材料的不断创新，相信碳纤维在未来的应用领域会更加广泛，为人们的生产生活带来更多的便利和发展机遇。
碳纤维纺织材料
-
恳请各位导师批评指正
感谢您的聆听
汇报人：XXXX
指导老师：XXX
碳纤维纺织材料
2020-xx-xx
-
碳纤维纺织材料
碳纤维纺织材料是一种由碳 纤维制成的纺织品，具有轻 质、高强度、高刚性、耐腐 蚀、耐高温等优点，被广泛 应用于航空航天、汽车、体
育器材、建筑等领域
1
碳纤维纺织材料的概述
碳纤维纺织材料的概述
碳纤维纺织材料是一种由碳 纤维制成的纺织品，具有轻 质、高强度、高刚性、耐腐
准备原材料
碳纤维的原材料通常 是一些有机纤维，如 聚丙烯腈(PAN)纤维、 沥青纤维等。这些纤 维经过碳化处理后，
会形成碳纤维
织造
将碳纤维按照一定的 织物组织结构进行织 造，形成碳纤维纺织 材料。织造过程中可 以使用不同的织机， 如梭织机、针织机等
加工
对碳纤维纺织材料进 行加工处理，如热处 理、表面处理等，以 提高其性能和使用寿
2 座椅等部件。这些部件需要具有轻质、高强度、耐腐蚀等
特点，而碳纤维纺织材料正好符合这些要求
体育器材领域：碳纤维纺织材料被广泛应用于制造高尔夫
3
球杆、自行车架、滑雪板等体育器材。这些器材需要具有 轻质、高强度、耐腐蚀等特点，而碳纤维纺织材料正好符
合这些要求
建筑领域：碳纤维纺织材料可以用于制造建筑结构件，如
命
检验
对制造完成的碳纤维 纺织材料进行检验， 确保其符合相关标准
和要求
3
碳纤维纺织材料的应用领域
碳纤维纺织材料的应用领域
航空航天领域：碳纤维纺织材料具有轻质、高强度、耐腐
1
蚀等优点，因此被广使用碳纤维纺织材料制造，
以减轻重量并提高性能
- 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)。
碳纤维
碳纤维是一种纤维状碳材料。
它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。
用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧，而且消耗动力少，推力大，噪音小；用碳纤维制电子计算机的磁盘，能提高计算机的储存量和运算速度；用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器，机械强度高，质量小，可节约大量的燃料。
1999年发生在南联盟科索沃的战争中，北约使用石墨炸弹破坏了南联盟大部分电力供应，其原理就是产生了覆盖大范围地区的碳纤维云，这些导电性纤维使供电系统短路。
目前，人们还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维，只能采用一些含碳的有机纤维（如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等）做原料，将有机纤维跟塑料树脂结合在一起，放在稀有气
碳纤维carbon fibre
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。
碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，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，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好。
但其耐冲击性较差，容易损伤，在强酸作用下发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。
因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。
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碳化制得；按状态分为长丝、短纤维和短切纤维；按力学性能分为通用型和高性能型。
通用型碳纤维强度为1000兆帕（MPa）、模量为100GPa左右。
高性能型碳纤维又分为高强型（强度2000MPa、模量250GPa）和高模型（模量300GPa以上）。
强度大于4000MPa的又称为超高强型；模量大于450GPa的称为超高模型。
随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，其延伸率大于2％。
用量最大的是聚丙烯腈基碳纤维。
碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。
碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。
碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
1。