都说碳纤维很厉害?到底有多厉害呢?这个问题我们可以从碳纤维的自身定义上来了解了解,看看碳纤维到底是什么样的一种材料。
 
碳纤维原丝编制
 
碳纤维是什么材料?
 
碳纤维是由原素碳构成的纤维化学物质,是一种性能突出的非金属材料。碳纤维从原素构成上来看,不属于有机纤维,而从制备方式上看,确实由有机纤维变化而成的纤维高聚物碳。在1000℃~2000℃温度下碳化而成的物质称之为碳纤维,含碳量95%以上。
 
碳纤维的来历
 
碳纤维的发现可以追溯到十九世纪,但是发现不代表可以批量生产,更不代表可以成熟应用。碳纤维以制品形式出现,还是再二十世纪50年代,这个时候我们国内还在战火之中。
 
日本和英国已经在改善碳纤维的生产工艺了,以不同的有机纤维为原料,加温出来的碳以外的物质,将其做成碳纤维原丝。目前这些物质中以聚丙烯腈纤维、沥青纤维和黏胶纤维为主,用来生产碳纤维原丝,就是我们熟悉的PAN基碳纤维。以上3种物质生产碳纤维的效率最高,工艺相对简单。
 
碳纤维的性能优势明显,这个自然不假,但是想要把这样的优势真实的用到实处,是需要解决的一个大问题。碳纤维本事质地柔软,原丝的强度高,但是硬度差,科学家想到了用碳纤维作为增强体,与多种树脂基体进行融合,最终得到综合性能更强大的复合材料。
 
碳纤维预浸带
 
碳纤维及碳纤维复合材料的应用
 
碳纤维复合材料经过多方的实验和验证,已经在航空航天领域率先得到了应用,火箭尾翼板、飞机尾翼等多个飞行装备的不同部位上经常会发现它的身影。另外在工业、军事、体育、交通等领域中都开始了大批量的应用。
 
城市地铁、城际高铁、航空飞机、工业机器人、无人机、纺织机械、军用运输箱、汽车轮毂、网球球拍、高尔夫球杆等,这些都是碳纤维复合材料可以发光发热的应用。就连最近大热的Space X 龙飞船上也有很多碳纤维复合材料的足迹。
 
相信随着热塑性碳纤维复合材料的研究深入,未来碳纤维和碳纤维复合材料的用武之地会更多更广。