碳纤维复合材料研究性论文

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划碳纤维复合材料研究性论文　　碳纤维综述性论文　　摘要：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。碳纤维是一种新型材料，本文主要论述了碳纤维的分类及性质、生产、制造、加工，并论述了碳纤维的改性以及用途和发展前景等。　　关键词：碳纤维、生产、加工、应用领域、发展趋势；　　前言：碳纤维，是一种含碳量在95%以上的高强度

2、、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。　　一、碳纤维的分类　　按制作原料分：(1)纤维素基(2)聚丙烯氰基(3)沥青基。　　按制造方法和条件分：(1)碳纤维　　(2)石墨纤维(3)活性炭纤维(4)气相生长纤维。　　按性能分：(1)

3、一般型(2)高性能型在通电部件、耐热隔热体、滑动部分、耐腐蚀材料等领域使用一般型。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　按状态分：(1)长丝(2)短纤维(3)短切纤维。　　二、碳纤维的性质　　碳纤维的物理性能　　优点：1）密度小，质量轻，比强度高。碳纤维的密度为~2g/cm3，相当于钢密度的1/4，铝合金

4、密度的1/2。而其比强度比刚大16倍，比铝合金大12倍。　　2）强度高。其拉伸强度可达3000~4000MPa，弹性比钢大4~5倍，比铝大6~7倍。　　3）弹性模量高。　　4）具有各向异性，热膨胀系数小，导热率随温度的升高而下降，耐骤冷、急热，　　即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂。　　5）导电性好，25℃时高模量纤维为775μΩ/cm，高强度纤维为1500μΩ/cm。　　6）耐高温和耐低温性好。碳纤维可在XX℃下使用，在3000℃非氧化气氛下不融化、不软化。在-180℃低温下，钢铁变得比玻璃脆，而

5、碳纤维依旧很柔软，也不脆化。　　缺点：耐冲击性较差，容易损伤。　　碳纤维的化学性能目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　优点：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

6、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。缺点：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。　　三、碳纤维的制造及生产　　碳纤维是不能用碳作原料制造的，工业上制造碳纤维是以有机纤维作原料，在没有氧气的情况下经过高温处理转化而形成的。通常用以下几种方法制得。　　用纤维素制造碳纤维，一般是以人造丝做原料。　　稳定化处理，进行预氧化，然后在400度以上实现芳构化过程，获得石

7、墨类结构，从而形成碳纤维和石墨纤维。这样一个热解碳化处理过程在五个温度阶段中实现。　　第一阶段：升温至50~150度，排出吸附水。　　第二阶段：升温至150~240度，纤维素环上的羟基将以水的形式脱除。　　第三阶段：升温至240~400度，键断裂，生成水，CO,CO2，达到400度时，整　　个纤维素破坏，生成C4残链。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，

8、特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　第四阶段：升温至400~700度，通过芳构生成碳的六元环，同时释放氢和甲烷等，再升温至900~1600度，即生成石墨类结构，形成碳纤维。　　第五阶段：温度再升高，即形成沿纤维轴取向的乱层石墨成片，在温度升高至　　2200~2800度的石墨化温度时，形成石墨纤维，利用塑性拉伸，可使纤维的拉伸强度和初始模量大幅度提高。　　四、碳纤维的加工　　原丝的选择条件：　　强度高，杂质少，纤