碳纤维不是合成材料。
碳纤维是合成材料吗
碳纤维不是合成材料,碳纤维属于复合材料。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,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,碳纤维质量比金属铝轻,但强度高于钢铁,并具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料,不仅具有碳材料的固有本征特性,也有纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。
碳纤维
碳纤维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,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响异性,耐腐蚀性好。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。
碳纤维结构
碳纤维经常以缠绕在卷轴上的连续丝束的形式供应。丝束是成千上万根连续的单根碳纤维束,由有机涂层或胶料(如聚环氧乙烷(PEO)或聚乙烯醇(PVA))固定在一起并加以保护。丝束可以方便地从卷轴上展开使用。丝束中的每根碳丝都是直径为5-10微米的圆柱体,几乎完全由碳组成。最早的一代(如T、HTA和AS4)直径为16-22微米。后来的纤维直径约为5微米。
碳纤维的性质
碳纤维的原子结构类似于石墨,由排列成规则六边形图案的碳原子片(石墨烯片)组成,不同之处在于这些片互锁的方式。石墨是一种晶体材料,其中薄片以规则的方式相互平行堆叠。薄片之间的分子间力是相对较弱的范德华力,使石墨具有柔软和易碎的特性。
碳纤维的应用
碳纤维的主要用途是制造航天航空等高技术器材,和制造先进复合材料。碳纤维是指含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成,具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。