碳纤维和碳纤维增强塑料 (CFRP)

什么是碳纤维？

碳纤维是工业生产的纤维，经过精炼后几乎完全由碳组成。它们在显微镜下很小，比人的头发细大约八倍。 为了使它们可用于各种应用，将 1000 到 60000 根长丝组合成复丝纱（粗纱），并缠绕在卷轴上。

碳纤维是如何生产的？

碳纤维是高科技制造工艺的产物。它从聚丙烯腈 (PAN) 等起始产品开始。聚丙烯腈是白色粉末形式的固体。它坚硬而坚硬，并且耐化学品和溶剂。在第一个工艺步骤中，从中产生细线，然后将其缠绕到线轴上——所谓的 PAN“前体”已被创建。 在下一步中，将这些线放入烤箱中。首先在200到300摄氏度氧化，然后在1200到1800摄氏度碳化。剩下的是具有非常高的碳含量和高强度的线。在表面处理和施胶后，碳纤维被卷起并准备使用。

存在哪些类型的碳纤维？

已经在前体的生产过程中，为后来的碳纤维提供了所需的性能。碳纤维的主要区别在于以下性能：

• 粗纱中单根纤维或长丝的数量
• 细丝的直径和形状
• 强度和模量以及由此产生的伸长率
• 表面特性也决定了后来与复合材料中各种塑料系统的协调性

根据最终应用，对碳纤维和由碳纤维增强塑料制成的部件的要求也会发生变化。虽然模量对于一种应用特别重要，但拉伸强度下的模量可能是另一种应用的主要因素。