由碳元素组成的一种特种纤维。具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性 外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,
1879年爱迪生曾用纤维素纤维,如竹、亚麻或棉纱为原料,首先制得炭纤维并获得专利,但当时制得的纤维力学性能很低,工艺也不能工业化,未能获得发展。
20世纪50年代初,由于火箭、
成功。1964年英国皇家航空研究中心(RAE)通过在预氧化时加张
由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向,因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小,因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是最高的。
简史编辑
航天及航空等**技术的发展,迫切需要比强度、比模量高和耐高温的新型材料,另一方面,采用前驱纤维为原料经热处理的工艺可制得炭纤维连续长丝,这一工艺奠定了炭纤维工业化的基础。40多年来,炭纤维经历的重大技术进展如下:
20世纪50年代初,美国Wright-Patterson空军基地以黏胶纤维为原料,试制炭纤维成功,产品作火箭喷管和鼻锥的烧蚀材料,效果很好。1956年美国联合碳化物公司试制高模量黏胶基炭纤维成功,商品名“Thornel—25”投放市场,同时开发了应力石墨化的技术,提高炭纤维的强度与模量。
20世纪60年代初,日本进藤昭男发明了以聚丙烯腈(PAN)纤维为原料制取炭纤维的方法,并取得了专利。1963年日本碳公司及东海电极公司用进藤的专利开发聚丙烯腈基炭纤维。1965年日本碳公司工业化生产普通型聚丙烯腈基炭纤维