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碳纤维是由什么制成的?

碳纤维是由什么制成的?

生产的碳纤维中约有 90% 由聚丙烯腈 (PAN) 制成。其余 10% 由人造丝或石油沥青制成。所有这些材料都是有机聚合物,其特点是由碳原子结合在一起的长链分子。

制造碳纤维的过程通常包括以下几个主要步骤:

  1. 原料准备:聚丙烯腈是一种合成纤维原料,通常以聚合物颗粒或纤维的形式提供。这些原料需要经过处理和准备,以确保其纯度和适合用于制造碳纤维。
  2. 纤维拉伸:聚丙烯腈纤维被拉伸成细长的纤维,以增强其强度和拉伸性能。这个步骤通常在高温下进行,使纤维变得更加结实和紧密。
  3. 氧化:纤维经过氧化处理,将其置于氧气或氧化剂的环境中,以增加其热稳定性和耐高温性能。这个步骤中的氧化处理有助于后续的炭化过程。
  4. 炭化:氧化后的纤维被加热至高温(通常在1000°C至2000°C之间),在无氧或低氧环境中进行炭化。这个过程会剥离纤维中的非碳元素,使其成为高纯度的碳纤维。
  5. 后续处理:经过炭化后,碳纤维可能会经过一些后续处理步骤,如表面处理、涂层、剪切和分级等,以进一步改善其性能和适应特定的应用需求。

需要注意的是,碳纤维的制造过程相当复杂,需要严格的控制和精密的设备。不同的制造工艺和参数可以产生不同性能的碳纤维,以适应不同的应用领域和需求。

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投稿专栏

碳纤维比钢强吗?

2022-11-7 14:16:19

投稿专栏

碳纤维为什么贵?

2022-11-7 14:20:54

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