碳纤维特性及其加工工艺、产品介绍
碳纤维特性及其加工工艺产品介绍(PPT44张)
预氧化
热氧稳定化通称预氧化,其目的是使 热塑性PAN线性大分子链转化为非 塑性的耐热梯形结构，从而使纤维在 高温碳化下不熔不燃，继续保持纤维 状态。 预氧化处理可以提高炭纤维的收率和 力学性能，是制备炭纤维的一个重要 步骤。 梯形升温预氧化是当前工业化生产所 普遍采用的。
过程：一般将纤维在空气下加热至约 270℃，保温0.5h~3h，聚丙烯腈纤维的 颜色由白色逐渐变成黄色、棕色，最后 形成黑色的预氧化纤维。这是聚丙烯腈 线性高分子受热氧化后，外层和核芯区 形成耐热梯形高分子的结果。
预氧化后的纤维呈黑色，遇
火也不燃烧，也称为预氧纤 维，可做防火织物、密封材 料等，现已成为一个独立的 工业产品。
碳化
将预氧化纤维在高纯氮(99.99％以上)气氛 下进行高温处理（1600℃ ），一方面将非 碳原子在炭化时以挥发物(如HCN，NH3， CO2，CO，H2O，N2等)方式除去，同时 使预氧纤维向炭纤维结构转变。
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The End
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表面处理
表面处理聚丙烯腈基炭纤维的主 要用途是与树脂复合做结构材料 用，也加入金属或陶瓷、水泥等 基体中，构成碳纤维增强复合材 料。 炭纤维表面经氧化处理后，表面 积增大，提高炭纤维与树脂的结 合牢度和层间剪切强度。
㈠ ①气相氧化法 ②液相氧化法 臭氧氧化法 ③湿法阳极氧化法 ④等离子体氧化法 ⑤表面涂层改性法 ㈡复合表面处理法 在炭纤维表面涂一层指定的 浆料以便与基质(如树脂、炭 或金属等)更好地结合。
碳纤维加工工艺流程
碳纤维加工工艺流程一、碳纤维的制备碳纤维是一种高强度、轻质的材料，其制备是碳纤维加工的第一步。
碳纤维的制备主要包括原料选择、纤维拉伸和高温碳化三个关键步骤。
1. 原料选择碳纤维的主要原料是聚丙烯腈纤维（PAN）。
PAN纤维是一种合成纤维，具有良好的拉伸性能和热稳定性。
在制备碳纤维时，首先需要选择高质量的PAN纤维作为原料。
2. 纤维拉伸PAN纤维在制备碳纤维之前需要进行拉伸。
拉伸是通过拉伸设备将PAN纤维拉伸至一定长度，以增强其分子链的排列，提高后续加工过程中的机械性能。
3. 高温碳化经过拉伸处理的PAN纤维需要进行高温碳化，将其转化为碳纤维。
高温碳化过程中，PAN纤维会经历一系列的热解反应，使其失去非碳元素，同时形成纯碳结构。
高温碳化温度通常在1000℃以上，可以根据所需的碳纤维性能进行调控。
二、碳纤维的预处理碳纤维在加工之前需要进行预处理，以提高其表面活性和附着性，以便于后续的树脂浸渍和固化。
1. 表面处理碳纤维的表面通常会存在一层氧化物，需要通过表面处理去除，以增加其活性。
常用的表面处理方法包括氧化、酸洗和等离子体处理等。
2. 预浸渍碳纤维需要通过与树脂的浸渍来提高其附着性和强度。
预浸渍是将碳纤维浸渍于稀释的树脂中，使其吸附树脂，预先形成一层薄膜。
预浸渍可以提高碳纤维与后续树脂的结合性能。
三、碳纤维复合材料的制备碳纤维复合材料是碳纤维加工的主要产品之一，其制备过程包括树脂浸渍、层叠和固化等步骤。
1. 树脂浸渍碳纤维经过预处理后，需要通过浸渍将树脂充分渗透到纤维组织中。
树脂浸渍可以使用多种方法，如浸渍浴、浸渍机械和真空浸渍等。
树脂浸渍时需要控制浸渍时间和温度，以确保树脂能够均匀地渗透到纤维组织中。
2. 层叠树脂浸渍后的碳纤维需要进行层叠，即将多个浸渍纤维逐层叠加。
层叠可以通过手工或自动化设备完成，以确保复合材料的层间粘合质量。
3. 固化层叠完成后，碳纤维复合材料需要进行固化，即将树脂中的活性成分进行化学反应，形成硬化的复合材料。
碳纤维管成型工艺
碳纤维管成型工艺1. 简介碳纤维管是一种轻质、高强度、耐腐蚀的材料，广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
碳纤维管的成型工艺是将碳纤维纱经过一系列加工步骤，使其形成圆形截面的管状产品。
2. 碳纤维原料准备碳纤维管的制作首先需要准备碳纤维原料。
碳纤维是由聚丙烯腈纤维经过炭化、高温处理得到的。
在成型工艺中，通常使用预浸料的碳纤维布或者预浸料的碳纤维纱作为原料。
预浸料是指将碳纤维与树脂预先浸渍在一起，形成一种可直接使用的材料。
3. 碳纤维布层叠碳纤维布层叠是碳纤维管成型的关键步骤之一。
将预浸料的碳纤维布按照设计要求进行层叠，可以采用手工层叠或者自动化层叠设备进行。
层叠的目的是将碳纤维纱的纤维方向和层数进行控制，以满足产品的强度和刚度要求。
4. 碳纤维布固化碳纤维布层叠完成后，需要将其进行固化。
固化是指在一定的温度和压力条件下，使树脂预浸料中的树脂发生化学反应，形成固态。
固化可以采用热固化或者光固化的方式进行。
热固化是通过加热使树脂固化，而光固化则是利用紫外线或者电子束照射使树脂固化。
5. 碳纤维布卷曲碳纤维布固化后，需要将其进行卷曲，形成管状结构。
卷曲可以采用手工卷曲或者机械卷曲设备进行。
在卷曲的过程中，需要注意保持碳纤维布的纤维方向和层数的一致性，以确保成型的碳纤维管具有良好的强度和刚度。
6. 碳纤维管热处理卷曲完成后的碳纤维管需要进行热处理。
热处理是指将碳纤维管置于高温环境中，使其经历热稳定化和炭化的过程。
热稳定化是通过加热使树脂中的挥发物和不稳定的化学物质挥发掉，以提高碳纤维管的热稳定性。
炭化是指在高温下，碳纤维中的非碳元素被炭化，形成纯碳的过程。
7. 碳纤维管表面处理热处理后的碳纤维管表面通常需要进行处理，以提高其表面质量和粘接性。
表面处理可以采用砂轮研磨、化学处理或者涂覆一层保护层等方式进行。
表面处理的目的是去除表面的毛刺和污垢，使碳纤维管的表面光滑且易于粘接。
8. 碳纤维管成品检验碳纤维管成型完成后，需要进行成品检验。
碳纤维的生产制造工艺
碳纤维的生产制造工艺碳纤维是一种具有优异性能的复合材料，由于其高强度、高模量、低密度、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
而碳纤维的生产制造工艺对于产品质量和性能起着至关重要的作用。
碳纤维的生产制造工艺主要包括原料处理、纤维制备、预浸料制备、纺纱、织造、热解碳化、碳化烧结、表面处理等多个步骤。
在碳纤维的生产制造过程中，原料的处理是非常关键的。
碳纤维的原材料主要是聚丙烯腈纤维，该纤维经过预处理、拉伸等工序，去除杂质和不稳定成分，提高纤维的拉伸性能和稳定性。
接下来，纤维制备是制造碳纤维的核心环节。
聚丙烯腈纤维在高温下进行氧化处理，生成聚丙烯腈纤维的氧化纤维。
氧化纤维经过拉伸、碳化等工序，形成具有高强度的碳纤维。
在纤维制备之后，需要进行预浸料的制备。
预浸料是将碳纤维与树脂进行浸渍，以提高碳纤维的密实性和粘结性。
预浸料的制备过程中需要控制树脂的浓度和浸渍时间，确保碳纤维与树脂的均匀分布。
纺纱是将预浸料纤维进行纺织，形成碳纤维纱线。
纺纱工艺中需要控制纱线的细度和强度，以及纺织机的工作速度和张力，确保纱线的质量和均匀性。
织造是将碳纤维纱线进行编织，形成碳纤维织物。
织造工艺中需要控制编织机的编织方式和密度，以及纱线的张力，确保织物的均匀性和强度。
热解碳化是将织物进行高温处理，使其发生热解反应，生成碳纤维的主要成分——碳。
热解碳化工艺中需要控制温度和处理时间，以及气氛的控制，确保碳纤维的高纯度和高结晶度。
碳化烧结是将热解碳化后的织物进行烧结，使其形成致密的碳纤维。
碳化烧结工艺中需要控制烧结温度、压力和时间，以及烧结介质的选择，确保碳纤维的致密性和结构完整性。
进行表面处理是为了改善碳纤维的表面性能。
表面处理工艺可以包括氧化剂处理、表面活性剂处理、防腐涂层等，以提高碳纤维的耐腐蚀性和粘接性。
碳纤维的生产制造工艺包括原料处理、纤维制备、预浸料制备、纺纱、织造、热解碳化、碳化烧结、表面处理等多个环节。
碳纤维复合材料的成型工艺
碳纤维复合材料的成型工艺一、碳纤维复合材料概述碳纤维复合材料是一种由碳纤维增强体和树脂基体组成的新型高性能材料。
它以其轻质、高强度、高刚度、耐疲劳、耐腐蚀等优异性能，在航空航天、汽车制造、体育器材、建筑结构等领域得到了广泛的应用。
本文将探讨碳纤维复合材料的成型工艺，分析其重要性、挑战以及实现途径。
1.1 碳纤维复合材料的特点碳纤维复合材料的特点主要包括以下几个方面：- 轻质高强：碳纤维具有很高的比强度和比模量，使得复合材料在保持轻质的同时，具有很高的承载能力。
- 高刚度：碳纤维复合材料的刚度远高于传统材料，可以提供更好的结构稳定性。
- 耐疲劳：碳纤维复合材料具有优异的耐疲劳性能，适用于承受反复循环载荷的应用。
- 耐腐蚀：碳纤维复合材料对多种腐蚀性介质具有很好的抵抗力，适用于恶劣环境。
1.2 碳纤维复合材料的应用领域碳纤维复合材料的应用领域非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 航空航天：用于飞机结构、发动机部件等，以减轻重量、提高性能。
- 汽车制造：用于车身、底盘等部件，以提高燃油效率和车辆性能。
- 体育器材：用于自行车、网球拍、高尔夫球杆等，以提供更好的运动性能。
- 建筑结构：用于桥梁、高层建筑等，以提高结构的承载能力和耐久性。
二、碳纤维复合材料的成型工艺碳纤维复合材料的成型工艺是实现其优异性能的关键环节。
不同的成型工艺会影响材料的性能和应用范围。
2.1 预浸料成型工艺预浸料成型工艺是一种常用的碳纤维复合材料成型方法。
该工艺首先将碳纤维与树脂基体预先混合，形成预浸料，然后在模具上铺设预浸料，通过热压或真空袋压等方法固化成型。
预浸料成型工艺具有成型效率高、产品质量好等优点。
2.2 树脂传递模塑成型工艺树脂传递模塑（RTM）成型工艺是一种先进的复合材料成型技术。
该工艺通过将树脂注入闭合模具中，使树脂在模具内流动并浸润碳纤维，最终固化成型。
RTM工艺可以实现复杂形状的制品成型，且具有较低的生产成本。
碳纤维t800生产工艺
碳纤维t800生产工艺碳纤维是一种高性能材料，具有轻质、高强度和耐腐蚀等特点。
T800是一种高强度碳纤维，广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域。
下面将介绍碳纤维T800的生产工艺。
碳纤维T800的生产工艺分为纺丝、预浸料制备、预浸料加工和制品加工四个主要步骤。
首先是纺丝过程。
纺丝是将聚丙烯腈（PAN）纤维原料通过高温烧结、空气氧化等处理，使其形成碳纤维前体纤维束。
这个过程中，原料需经过拉伸、开卷、洗涤、浸泡等多个步骤进行准备。
然后，纤维束进入纺丝机中进行纺丝。
纺丝机通过旋转的金属板孔，将纤维束按照一定密度排列，并逐渐拉伸，形成纤维。
最后，纤维通过辊子压实，形成纤维带。
接下来是预浸料制备。
预浸料是将纺丝得到的纤维通过浸渍液浸泡，使其充分吸收树脂，形成预浸料。
预浸料的制备包括预处理、树脂浸渍和挤出等步骤。
在预处理过程中，纤维带需经过除尘、脱油、除杂等处理，以使其表面清洁。
然后，纤维带通过浸渍槽，浸泡在树脂溶液中。
浸渍后，纤维带进入挤出机，通过机械力和热力，将多余树脂挤出，形成预浸料。
再然后是预浸料加工。
预浸料加工主要包括模压和热固化两个步骤。
预浸料进入模压机后，通过高温和高压的条件下，使树脂固化。
在前期压制时，树脂在高温下变得粘稠，使纤维与树脂紧密结合；在后期压制时，树脂会固化成为坚实的纤维复合材料。
预浸料经过模压后，形成具有形状的半制品。
最后是制品加工。
制品加工是将半制品根据产品要求进一步成型。
这一步骤通常包括高温热压和模具成型两个主要工艺。
高温热压是将半制品放入热压机中，在高温和高压的条件下，使树脂再次熔融，使纤维带、纤维布等进一步塑形固化成型。
而模具成型则是将半制品放入具有特定形状的模具中进行成型，得到最终的碳纤维T800制品。
总结起来，碳纤维T800的生产工艺分为纺丝、预浸料制备、预浸料加工和制品加工四个步骤。
通过这些工艺的不断发展和改进，碳纤维T800的生产工艺已越来越成熟，产品质量和工艺水平得到了大幅提升，使得碳纤维T800在各个领域都得到了广泛应用。
碳纤维的工艺流程
碳纤维的工艺流程碳纤维是一种轻质、高强度的材料，广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
其工艺流程包括原料准备、纺丝、预浸胶、成型、热固化和后处理等环节。
1. 原料准备。
碳纤维的原料主要是聚丙烯和聚丙烯腈。
聚丙烯腈经过聚合反应后形成聚丙烯腈纤维，再经过碱处理、硫化、热处理等工艺步骤，最终得到碳纤维。
在原料准备阶段，需要对原料进行严格的筛选和检测，确保原料的质量和纯度。
2. 纺丝。
纺丝是将聚丙烯腈纤维加工成碳纤维的关键步骤。
在纺丝过程中，需要将聚丙烯腈纤维溶解在有机溶剂中，然后通过旋转的喷丝孔将溶液喷出，使其凝固成纤维。
纺丝过程需要控制温度、湿度和喷丝速度等参数，以确保纤维的质量和形态。
3. 预浸胶。
预浸胶是将碳纤维与树脂预浸料进行浸渍，以增强其机械性能和耐腐蚀性能。
预浸胶通常使用环氧树脂或聚酰亚胺树脂，通过真空浸渍或浸渍压延等工艺，将树脂浸渍到碳纤维中。
预浸胶的质量和浸渍均匀度对最终制品的性能有着重要影响。
4. 成型。
成型是将预浸胶碳纤维进行造型的过程。
常见的成型方法包括手工层叠、自动纺织、注塑成型、压缩成型等。
在成型过程中，需要根据产品的形状和尺寸要求，将预浸胶碳纤维进行层叠或复合，然后放入模具中进行成型。
5. 热固化。
热固化是将成型后的碳纤维制品进行固化的过程。
固化过程中，需要控制温度和压力，使树脂在一定的温度下发生交联反应，从而形成坚固的结构。
热固化过程对产品的性能和外观有着重要影响，需要严格控制固化工艺参数。
6. 后处理。
后处理是对热固化后的碳纤维制品进行表面处理和修整的过程。
常见的后处理工艺包括修边、打磨、喷涂、涂层等。
后处理工艺可以改善产品的表面质量和外观，提高其耐磨损性能和耐腐蚀性能。
通过以上工艺流程，碳纤维制品可以获得优异的力学性能、耐腐蚀性能和轻质化特性，广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
随着工艺技术的不断进步，碳纤维制品的生产效率和质量将得到进一步提升，为各行业提供更多优质的碳纤维产品。
简述碳纤维工艺流程
简述碳纤维工艺流程碳纤维工艺流程是一种将碳纤维与树脂复合材料制作成各种产品的技术过程。
碳纤维具有轻质高强度的特点，因此在航空航天、汽车、体育用品等领域有广泛的应用。
下面将简要介绍碳纤维工艺流程。
首先，在碳纤维制造过程中需要准备原材料，包括碳纤维纺丝和树脂。
碳纤维纺丝是通过将高聚物溶解成单体，然后将单体经过纺丝机纺制而得到的连续纤维。
而树脂可以选择环氧树脂、聚酯树脂等不同种类的树脂，根据具体应用来选择。
接下来是碳纤维的制备过程。
首先，将碳纤维纺丝与树脂进行混合，使其充分融合；然后，通过拉伸和拉直的过程，使碳纤维纺丝变得更加均匀细长；最后，通过热处理使纺丝硬化变得更加坚固。
然后是制造碳纤维制品的工艺。
在这一过程中，首先需要确定具体产品的设计和形状。
然后，在根据设计制定的尺寸和要求下，利用模具将碳纤维纺丝和树脂进行复合，使其形成预定的形状。
在模具中，碳纤维纺丝和树脂进行压制和固化，形成所需产品。
在产品固化后，还需要进行后续加工。
这包括去除模具，修剪、打磨和表面处理等工序。
修剪是将多余的碳纤维纺丝和树脂修剪掉，使其符合设计要求的尺寸。
打磨则是为了使产品表面光滑平整。
而表面处理可以根据需要来选择喷漆、涂覆等方法，以增加产品的外观和性能。
最后，需要进行质量检测和品质控制。
这是为了确保产品符合设计要求和具有高质量。
质量检测可以使用一些常用的测试方法，例如拉伸、弯曲、压缩等物理测试。
品质控制则是在整个生产过程中进行的，包括原材料采购、工艺控制、生产过程监控等，以确保产品质量的稳定和一致性。
总而言之，碳纤维工艺流程是一个复杂而严谨的过程，需要经过多个步骤和环节的处理。
通过这些过程，可以将碳纤维与树脂复合成各种形状的产品，具有轻质高强度的性能特点。
随着技术的发展，碳纤维的应用将越来越广泛，对于提高产品的性能和减轻重量具有重要的意义。
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。
碳纤维及其工艺概述
碳纤维及其工艺概述12概述碳纤维：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20多年，它至今仍保持纤维形态。
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23000~43000Mpa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1一个复合材料广泛应用的时代。
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）。
碳纤维的生产工艺与原理
碳纤维的生产工艺与原理碳纤维，这个词听起来是不是就让你感觉高大上？说白了，它就像是材料界的“超人”，轻巧又强韧，简直是现代工业的宠儿。
那么，碳纤维是怎么来的呢？今天就让咱们一起轻松聊聊它的生产工艺和背后的原理，顺便带点幽默，看看这“超级英雄”是如何炼成的！1. 碳纤维的基本概念1.1 什么是碳纤维？说到碳纤维，首先得搞清楚这玩意儿到底是什么。
简单来说，碳纤维就是一种以碳为主要成分的纤维材料，听起来是不是很普通？但它可不简单！这家伙的强度比钢铁还要高，重量却轻得像羽毛，简直是“矮个子有大能量”的典范。
它广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等等，像是“万金油”一样，什么地方都能派上用场。
1.2 为什么要用碳纤维？那咱们再问一句，为啥大家都爱用碳纤维呢？这其中的秘密可不少！首先，它的强度高，能承受巨大的压力，轻轻一碰就能感受到它的韧性。
其次，它的耐腐蚀性也很强，就算是在海水里泡着也没事，简直是“水火不侵”的好材料。
而且，碳纤维的耐高温性也不错，能忍受很高的温度，不容易变形，这对于一些工业应用来说，可谓是大大增加了安全系数。
2. 碳纤维的生产工艺2.1 从原料到纤维好，接下来就让我们看看碳纤维是如何一步步“变身”的。
首先，生产碳纤维的主要原料是聚丙烯腈（PAN），别听这个名字吓人，其实它就是一种常见的塑料。
首先，把PAN纤维拉伸，变得更加紧密，这一步就像是“紧箍咒”，让分子间的距离变得更小。
然后，经过氧化、碳化等多个步骤，分子结构就开始发生变化，变得越来越“碳化”。
2.2 高温烘烤接下来就是重头戏了，纤维要经过高温烘烤。
你能想象吗？这些纤维被放进温度高达2000摄氏度的炉子里，简直是火焰山的感觉。
这个过程就像是给纤维来个“桑拿”，把多余的杂质挥发掉，留下的就是纯粹的碳。
最后，经过冷却和整理，这些看似普通的纤维，瞬间就摇身一变，成了我们熟知的碳纤维，简直是神奇得不得了！3. 碳纤维的应用3.1 航天领域的“无敌战舰”说到碳纤维的应用，咱们不得不提航天领域。
碳纤维材料的特性与应用
碳纤维材料的特性与应用碳纤维是一种轻质高强的复合材料，由碳纤维和一种或多种基体材料组成。
它具有优异的力学性能，尤其是在高温和高频环境下，同时具有良好的化学稳定性、热膨胀系数低、耐高温、导电性好等特性，因此被广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、体育器材和日用品等领域。
碳纤维的成分与工艺：碳纤维是由高分子纤维或石墨晶体通过加工、炭化等多道工序制成的，其成分是纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚丙烯等有机高分子。
碳纤维制造的过程包括：预处理、纤维化、加工、炭化、图案化、高温石墨化、导电膜化等步骤。
碳纤维的特性：碳纤维具有很高的比强度、比弹性模量和耐热性能，在高温、高频下保持稳定性；同时具有低热膨胀系数和导电性，并且可在空气中长时间使用，不易氧化腐蚀。
碳纤维还有良好的化学稳定性和防护性，可以防止化学品和酸碱腐蚀。
碳纤维的应用：碳纤维广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、体育器材和日用品等领域，主要应用于轻量化、强度提高、复杂形状加工和精密加工等方面。
其中，碳纤维在航空航天领域的应用最为广泛，用于制造机翼、舵面、外壳等重要部件，有效减轻了飞机的重量，提高了飞行速度和高空性能；在汽车领域，利用碳纤维可以显著降低汽车的整体重量、提高悬挂稳定性和驾驶性能等，同时还可以降低油耗，具有广阔的市场前景。
目前，随着新能源汽车的发展，碳纤维的应用将迎来新的机遇。
碳纤维可以应用于电池、电机等部件的制造，优化电池和电动机等部件的性能表现，提高新能源汽车的行驶里程和性能表现。
碳纤维在体育器材领域的应用也极为广泛，比如碳纤维制造的网球拍、高尔夫球杆等，可以使运动器材具有更好的强度、轻量化、稳定性和舒适性等特性，提高了运动效果和过程中的舒适度。
总之，碳纤维具有优异的力学性能、化学稳定性、热膨胀系数低、耐高温、导电性能好等特点，广泛应用于军事、航空、航天、交通运输、体育器材等领域。
在未来，随着技术的发展和应用领域的扩大，碳纤维的应用将会更加广泛。
碳纤维制作方法
碳纤维制作方法1. 前言碳纤维是一种轻质高强度材料，因其在航空航天、汽车、体育用品等领域的广泛应用而备受关注。
碳纤维具有优异的力学性能、耐腐蚀性和高温稳定性，且重量轻、刚度高，因此被广泛使用。
本文将介绍碳纤维的制作方法，包括原材料的选择、纤维制备、树脂浸渍、成型与固化等步骤。
2. 原材料选择碳纤维的制作主要使用碳纤维预浸料或碳纤维纱线，预浸料指的是已经预先浸渍有树脂的碳纤维纱，而纱线则是未经浸渍的碳纤维。
选择适当的碳纤维原材料是制作高性能碳纤维产品的关键。
根据具体的使用需求和性能要求，可以选择适当的碳纤维纱线或预浸料。
常用的碳纤维有高模量碳纤维、高强度碳纤维和中间模量碳纤维。
3. 纤维制备碳纤维制备是将碳纤维原材料经过一系列处理工艺加工成纤维束的过程。
纤维制备的主要步骤包括原材料预处理、纺丝、拉伸和热处理。
首先，将碳纤维原材料进行预处理，包括去除杂质和控制纤维的直径和长度。
然后，经过纺丝过程将预处理后的原材料拉伸成细纤维。
最后，通过热处理来提高纤维的力学性能和稳定性。
4. 树脂浸渍树脂浸渍是将碳纤维纱浸泡在树脂中，以使树脂充分渗透到纤维束中，形成树脂基体。
树脂浸渍的目的是提高碳纤维的力学性能、耐环境性能和耐温性能。
树脂浸渍的方法有多种，常见的包括喷淋、浸渍和浸渍挤出。
根据具体的使用需求和工艺要求，选择合适的树脂浸渍方法。
5. 成型与固化成型与固化是将浸渍好的纤维束按照所需的形状进行定型，并通过固化过程将树脂硬化。
成型与固化的方法有很多，常见的包括手工层叠、压模成型和自动化机械成型。
在成型过程中，需要根据设计要求和产品需求进行层叠布置、纤维定向和纤维量控制。
然后，通过加热或加压等方式促进树脂的固化反应，最终得到成型后的碳纤维产品。
6. 后续处理制作完成的碳纤维产品还需要进行后续处理，包括修整、修磨和表面处理等。
这些处理过程旨在提高产品的表面质量、尺寸精度和装配性能。
修整是将成型后的产品修剪成所需的尺寸和形状。
碳纤维复合材料产品
碳纤维复合材料产品碳纤维复合材料是一种由碳纤维和树脂等材料组成的复合材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、体育用品、建筑等领域。
本文将重点介绍碳纤维复合材料产品的特点、应用和发展趋势。
碳纤维复合材料产品的特点。
碳纤维复合材料产品具有重量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀、耐疲劳等特点。
由于碳纤维本身具有很高的拉伸强度和模量，再加上树脂的增强作用，使得碳纤维复合材料具有极高的强度和刚性，可以替代传统材料如金属、塑料等。
此外，碳纤维复合材料还具有良好的耐腐蚀性能，能够在恶劣环境下长期使用，同时具有良好的耐疲劳性能，能够承受长期的重复载荷而不易疲劳破坏。
碳纤维复合材料产品的应用。
由于碳纤维复合材料具有优异的性能，被广泛应用于航空航天、汽车、体育用品、建筑等领域。
在航空航天领域，碳纤维复合材料被用于制造飞机机身、机翼、舵面等部件，能够减轻飞机重量，提高飞机的燃油效率和飞行性能。
在汽车领域，碳纤维复合材料被用于制造汽车车身、底盘等部件，能够减轻汽车重量，提高汽车的燃油效率和安全性能。
在体育用品领域，碳纤维复合材料被用于制造高尔夫球杆、网球拍、自行车等，能够提高运动器材的性能和使用寿命。
在建筑领域，碳纤维复合材料被用于制造建筑结构、桥梁等，能够提高建筑物的抗震性能和耐久性能。
碳纤维复合材料产品的发展趋势。
随着科学技术的不断进步，碳纤维复合材料产品的性能不断提升，应用领域不断拓展。
未来，碳纤维复合材料有望在航空航天、汽车、体育用品、建筑等领域取得更广泛的应用。
同时，随着碳纤维复合材料的生产工艺的不断改进和成本的不断降低，碳纤维复合材料产品的价格将更加合理，有望替代传统材料，成为未来材料的主流。
总之，碳纤维复合材料产品具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、体育用品、建筑等领域。
随着科学技术的不断进步，碳纤维复合材料产品的性能将不断提升，应用领域将不断拓展，有望成为未来材料的主流。
碳纤维的生产工艺
碳纤维的生产工艺碳纤维是一种由碳纤维束构成的复合材料，具有轻质、高强度和高刚度的特点。
它被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
而碳纤维的生产工艺则是实现这些优良性能的关键。
碳纤维的生产工艺可以分为三个主要步骤：原料制备、纺丝和热处理。
首先是原料制备。
碳纤维的主要原料是聚丙烯腈纤维（PAN纤维）。
PAN纤维是一种合成纤维，具有良好的拉伸强度和耐热性。
在制备碳纤维的过程中，PAN纤维经过预氧化、碳化和石墨化等处理步骤，最终转变为纯净的碳纤维。
接下来是纺丝过程。
纺丝是将PAN纤维转变为碳纤维的关键步骤。
首先，将PAN纤维浸泡在溶剂中，使其变得柔软。
然后，通过旋转和拉伸的方式，将PAN纤维拉伸成细丝。
在拉伸的过程中，溶剂逐渐挥发，使纤维变得更加紧密和均匀。
最后，将纤维进行卷绕和干燥，得到连续的碳纤维束。
最后是热处理过程。
热处理是使碳纤维获得优异性能的关键步骤。
首先，将碳纤维束置于高温炉中，进行碳化处理。
在碳化过程中，通过加热使纤维中的非碳元素（主要为氧、氮和氢）逸出，使纤维的碳含量增加，同时增强了纤维的结晶性和强度。
然后，将碳化后的纤维进行石墨化处理。
在石墨化过程中，通过再次加热，使纤维内部的结构更加有序，提高纤维的热导率和抗拉强度。
除了以上三个主要步骤，碳纤维的生产工艺中还包括纤维的表面处理和后续的加工工艺。
纤维的表面处理可以增加纤维与树脂之间的黏合力，提高复合材料的综合性能。
而后续的加工工艺则包括切割、编织、压制等步骤，将碳纤维制成各种形状和结构的零部件，以满足不同领域的需求。
总结起来，碳纤维的生产工艺是一个复杂而精细的过程。
通过原料制备、纺丝、热处理以及后续的表面处理和加工工艺，可以获得具有优异性能的碳纤维材料。
这种材料的应用前景广阔，将在未来的科技发展中发挥重要作用。
碳纤维复合材料生产工艺及产品用途
碳纤维材料的成型工艺方法及应用碳纤维材料成型主要有两种，一种是热固化成型，一种是热塑型成型。
热固化成型是指将碳纤维按不同方向、不同层数铺设出制品形状 ,在一定压力和温度下固化成型 .而复合材料成型工艺 ,较常见的有以下 5种 .1.1裱糊成型工艺它是用手工将预浸料裱糊在模具上 ,然后固化成型 .此法最大的优点是工艺装备简单 ,手工完成比较复杂的操作 ,能加工出形状复杂的零件 ,适用于小批量生产 ;缺点是生产效率低 ,劳动条件差 ,劳动强度大 .笔者采用该工艺试制出的碳纤维整体车架样件 ,表观质量尚可 ,但尺寸精度较差 ,工艺稳定性差 .1.2纤维缠绕成型工艺1.3它是开发最早的连续成型工艺 ,即纤维通过树脂胶槽浸上树脂后按照一定的规律缠绕在转动的芯模上 ,然后经加热使胶液固化成型 .它的一个突出特点是能够按照制品的受力情况 ,将纤维按一定规律排布 ,从而充分发挥纤维的强度 ,获得轻质高强的制品 ;在工艺上能实现连续化、机械化生产 ,并且生产周期短 ,生产效率高 ,劳动强度小 ,适用于制造圆柱体、球体及某些正曲率回转体或筒形制品 .1.4拉挤工艺它是发展速度较快的一种成型工艺 ,即纤维通过树脂槽浸渍树脂后进入加热模具固化 ,制成各种各样不同形状的型材 .其优点是能一次压制出形状复杂、尺寸准确的零件 ,生产率高 ,但工艺装备复杂 ,不适于制备批量小、尺寸大的产品 .1.5树脂传递模压工艺 ( RTM)， RTM( resin transfer moulding)工艺是 9 0年代最热门的一种成型工艺 ,即先将增强材料做成预成型件放入封闭模具中 ,在真空和压力的条件下 ,树脂被注入模具而固化成型 .其特点是 :1)工艺过程简单 ,避免了预浸料这一中间环节 ;2)低压注胶 ,节约了附加设备的费用 ;3)封闭式模具操作 ,作业环境清洁 ;4)易于实现自动化和计算机控制 ;5)制件表面质量好 .因此 ,RTM技术有很好的发展前景 .1.6编织成型工艺三维编织的过程是参加编织的所有纤维都沿同一方向排列 ,然后每根纤维束都沿自己的方向偏移一个角度互相交织形成织物的过程 .采用三维编织的复合材料具有整体性和力学的合理性两大特点 ,其在剪切强度、抗冲击损伤特性等性能方面均优于传统的层合复合材料 ,因此采用编织结构的复合材料发展迅速，三维编织分圆机和方机两种 ,用这两种机器可以编织出许多复杂的编织物 .但这些复杂形状大多来源于两种基本形状——长方体和厚壁的圆管 .热塑性复合材料与热固性材料相比，其具有以下优点：a. 韧性高，抗冲击，经久耐用b. 成型工艺简单，加工速度快，可提高工作效率几倍到几十倍c. 容易修补，可多次成型d. 可以回收重复使用，有利于环保e. 节省能耗40-60%f. 预浸料无储存寿命，节约储存和运输成本预浸料成型工艺预浸料特性与优点最大幅宽可达1600mm，也可分切成75mm、150mm、300mm的预浸带；具有良好的韧性；生产过程可以二次涂胶，能满足自动铺带对预浸料粘性和铺覆性的特殊要求；适用于真空袋、模压、软模、热压罐等工艺成型；适于低、中、高温固化预浸料单位面积纤维质量范围为 50g-600g /㎡；预浸料树脂控制精确单向预浸料树脂含量30%-40%±2%织物预浸料树脂含量40%-60%±3%生产的各类复合材料，可推广用于民用飞机、工业复合材料等领域：如汽车，轨道交通，医疗器械；也可用于体育休闲用品如自行车等起到减轻结构总量，提高生产速度，降低制造成本，改善劳动条件等。
碳纤维产品生产工艺
碳纤维产品生产工艺碳纤维产品生产工艺是指生产碳纤维产品时所采用的一系列制造方法和流程。
碳纤维产品生产工艺主要包括材料选择、原丝生产、预浸料制备、复合工艺、热处理和后续加工等环节。
首先，材料选择是碳纤维产品生产的第一步。
根据产品的需求和性能要求，选择适合的碳纤维型号和品牌。
碳纤维具有高强度、轻质、耐腐蚀等特点，可以替代传统材料在航空航天、汽车、体育器材等领域应用。
其次，原丝生产是指将碳纤维进行拉丝处理，形成细而均匀的纤维。
原丝的质量和性能直接影响到最终产品的质量和性能。
原丝的拉伸过程需要控制好拉力和拉伸速度，以保证纤维的细度和拉伸强度。
然后，预浸料制备是将原丝与树脂进行浸润和固化的过程。
树脂可以提高碳纤维的弯曲强度和耐磨性，同时增加产品的韧性和可塑性。
预浸料的制备需要控制好树脂的配比和浸润时间，保证纤维与树脂之间的结合力和均匀性。
接下来，复合工艺是将预浸料制备好的纤维进行覆盖和叠层的过程。
复合工艺可以通过不同的覆盖方式和叠层厚度，调整产品的强度和刚性。
复合工艺的关键是控制纤维的排列和纤维之间的结合状态，避免出现层间剥离和纤维错位等问题。
然后，热处理是将复合好的产品进行高温热处理的过程。
热处理可以增加产品的强度和耐热性，同时调整产品的硬度和韧性。
热处理的温度和时间需要根据产品的要求和热处理设备的特性来确定。
最后，后续加工是指将热处理好的产品进行裁剪、打磨、组装等工序，形成最终的碳纤维产品。
后续加工可以根据产品的形状和尺寸，使用不同的工艺和设备进行加工。
加工过程需要注意避免产生热量和机械应力，以免对产品造成损伤。
综上所述，碳纤维产品生产工艺主要包括材料选择、原丝生产、预浸料制备、复合工艺、热处理和后续加工等环节。
通过优化和控制每个环节中的参数和工艺，可以获得质量稳定、性能优良的碳纤维产品。
碳纤维产品生产工艺
碳纤维产品生产工艺1. 嘿，你知道碳纤维产品生产工艺吗？这就像一场神奇的魔法之旅。
碳纤维就像是超级英雄的材料，超级坚韧又轻巧。
就拿碳纤维自行车来说吧，那生产工艺可是相当复杂的。
首先得有高质量的原材料，就像做饭得有好食材一样。
要是原材料不行，后面再怎么努力都白搭，简直就是“巧妇难为无米之炊”啊。
2. 碳纤维生产工艺里，预浸料的制作很关键呢。
这预浸料就像是蛋糕的面糊，要把各种原料按照精确的比例混合。
我有个朋友在碳纤维工厂工作，他说哪怕比例差一点点，最后产品的性能就会差很多，就像盐放多了或者少了，菜的味道就不对了。
这可不能马虎呀，不然做出来的碳纤维产品就像纸糊的一样脆弱，那可不行。
3. 碳纤维的成型工艺，那可真是一门艺术。
比如说用模压成型来做碳纤维的汽车部件。
就像把泥巴捏成一个精美的陶器一样，需要小心翼翼地把碳纤维材料放进模具里，施加合适的压力和温度。
如果压力不够或者温度不对，就像你烤蛋糕没掌握好火候，最后得到的碳纤维部件要么有裂缝，要么形状歪歪扭扭的，多难看呀。
4. 碳纤维编织也是个有趣的环节。
这编织过程就像是在织一件超级精密的毛衣。
我看到那些工人熟练地操作着机器，把碳纤维丝编织在一起，就像织女在织天上的彩云。
如果编织的时候不小心弄乱了一根丝，就像毛衣上漏了一针，整个碳纤维产品的强度可能就会大打折扣呢。
这时候就会想，哎呀，怎么这么不小心呢！5. 在碳纤维生产过程中，固化这个步骤可不能小瞧。
它就像把松散的沙子变成坚固的沙雕的胶水一样重要。
固化过程需要精确控制时间和环境条件。
我曾经问过一个老师傅，他说固化不好，碳纤维产品就像没长结实的豆芽，软弱无力。
这固化就像是给碳纤维注入灵魂，让它真正成为厉害的材料。
6. 你能想象碳纤维产品的表面处理就像给人化妆吗？对，就是这么回事。
碳纤维产品的表面要光滑、美观。
如果表面处理不好，就像一个人脸上脏兮兮的出门，那碳纤维产品的档次一下子就掉下去了。
比如说碳纤维的手机壳，如果表面粗糙，谁会想买呢？这表面处理也是生产工艺里很重要的一环呢。
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预氧化后的纤维呈黑色，遇
火也不燃烧，也称为预氧纤 维，可做防火织物、密封材 料等，现已成为一个独立的 工业产品。
碳化
将预氧化纤维在高纯氮(99.99％以上)气氛 下进行高温处理（1600℃ ），一方面将非 碳原子在炭化时以挥发物(如HCN，NH3， CO2，CO，H2O，N2等)方式除去，同时 使预氧纤维向炭纤维结构转变。
碳纤维(CF)是一种以聚丙烯腈
（PAN）、沥青、粘胶纤维 等为原料，经预氧化、碳化、 石墨化工艺而制得的含碳量大 于90％的特种纤维。 碳纤维具有十分优异的性能， 比铝还要轻，比钢还要硬，比 重是铁的1／4，强度是铁的 10倍。
高强度 高模量 低密度 耐高温 耐腐蚀
耐摩擦 导电 导热 膨胀系数小 减震
在400～600℃时，发生剧烈 热解反应，部分挥发物冷凝 后形成焦油，如它附着在炭 纤维表面会降低纤维的力学 性能，因此要很好地把焦油 在炭化过程中排出。 随热处理温度继续升高(6001000℃)，芳构的似石墨结构 按纵向及侧向继续长大(图3)。 炭化温度升至1400℃左右， 炭纤维的强度为最高，炭化 温度继续升高时，强度则下 降，模量则随温度升高而继 续增高。
空气氧化法
应用
澳大利亚碳纤维浴缸
随着人们对生活品质的注重，在浴室中安放 一款舒适而不失奢华的卫浴洁具浴缸也逐渐 成为家居消费的趋势之一。日前，一家澳大 利亚的浴缸生产厂家推出了这款与众不同的 碳纤维浴缸，或许将成为人们的新选择。这 款浴缸使用纯碳材料制成，碳原料经过复杂 的过程被制成一根根直径为0.03至0.05毫米 的纤维，最后被编织成浴缸。整只浴缸高8 英尺，可以装大约90加仑的水，不仅结实耐 用而且极富艺术魅力。这款浴缸防电、防腐 而且不受气温变化影响，可以保存多年，供 几代人持续使用。
缺点：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；
分类：
状态
长 丝
长丝
短纤维
短切纤维
力 学 性 能
通用型：碳纤维强度为1000
预氧化
热氧稳定化通称预氧化,其目的是使 热塑性PAN线性大分子链转化为非 塑性的耐热梯形结构，从而使纤维在 高温碳化下不熔不燃，继续保持纤维 状态。 预氧化处理可以提高炭纤维的收率和 力学性能，是制备炭纤维的一个重要 步骤。 梯形升温预氧化是当前工业化生产所 普遍采用的。
过程：一般将纤维在空气下加热至约 270℃，保温0.5h~3h，聚丙烯腈纤维的 颜色由白色逐渐变成黄色、棕色，最后 形成黑色的预氧化纤维。这是聚丙烯腈 线性高分子受热氧化后，外层和核芯区 形成耐热梯形高分子的结果。
兆帕（MPa）、拉伸模量为100 GPa左右
高强型：强度2000MPa 模量250GPa 高模型：模量300GPa以上
高性能型
超高强型：强度大于4000MPa 超高模型：模量大于450GPa 高强高伸型碳纤维
聚丙烯腈碳பைடு நூலகம்维
生产工艺简单，产 品综合性能好，因而发展很 快，产量占到90％以上，成 为最主要的品种。 比重轻 密度小 超高强力与模 量 纤维细而柔软 耐磨 减振 热膨 胀系数小 导热率高 导 电性好 X射线透过性及电磁 波遮蔽性良好 具有润滑性
PAN基CF
PAN耐蚀性出类拔萃,在有机溶剂、 酸、碱中不溶不胀。耐酸、碱、盐 腐蚀可形成多孔，表面活性、吸附 性强 有学者在1981年将其浸泡在强碱 NaOH 溶液中，时间已过去20多年， 它至今仍保持纤维形态。 生物相容性好,对人体组织没有毒害 作用
缺点：PAN在空气中当温度
高于400°C时即发生明显 的变化，氧化产物CO₂ ， CO在纤维表面散失，所以 其在空气中的使用温度不能 太高，一般在360°C以下。 PAN的径向强度不如轴向强 度，因而CF忌径向强力，即 不能打结。
加工工艺
由PAN原丝制备碳纤维的工艺流程如 下： PAN纤维纺丝→预氧化→碳化→石墨 化→表面处理→卷取→碳纤维
PAN纤维的制备
纺丝方法: ①干法
②湿法
③浮悬法
④干喷湿纺
湿法纺丝的制备过程
PAN的聚合→脱单脱泡→计量→过滤→喷丝→ 逐级凝固牵伸→水洗→沸水牵伸→上油→致密 化→蒸汽牵伸→干燥热定型→卷绕等工序
表面处理
表面处理聚丙烯腈基炭纤维的主 要用途是与树脂复合做结构材料 用，也加入金属或陶瓷、水泥等 基体中，构成碳纤维增强复合材 料。 炭纤维表面经氧化处理后，表面 积增大，提高炭纤维与树脂的结 合牢度和层间剪切强度。
㈠ ①气相氧化法 ②液相氧化法 臭氧氧化法 ③湿法阳极氧化法 ④等离子体氧化法 ⑤表面涂层改性法 ㈡复合表面处理法 在炭纤维表面涂一层指定的 浆料以便与基质(如树脂、炭 或金属等)更好地结合。
Corcel N°1
碳纤维的材质让这款浴缸更为结实难用，并在表面 附着一层铂金，更显得在简约中透露着些许奢华。
碳纤维马桶
碳纤维头盔
强度高 重量轻 提高车速 降低油耗
碳纤维地暖
石墨化
石墨化是将炭纤维在氩气保 护下经2000℃以上的高温热 处理，使炭纤维微晶结构进 一步完善、长大，提高微晶 层面沿纤维轴的择优取向， 使炭纤维的杨氏模量进一步 提高。经高温处理的炭纤维 属高模型炭纤维。聚丙烯腈 基炭纤维属于难石墨化的聚 合物炭。通常所谓“石墨化” 一词只表示在2000℃以上的 高温热处理而已。