碳纤维不是单质,碳纤维是一种高聚物。含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。
碳纤维是什么
碳纤维不是碳,碳是一种单质,只由碳元素组成,比如金刚石、石墨。而碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维,是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。
碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成,是制造航天航空等高技术器材的优良材料。
碳纤维主要由碳元素组成,具有耐高温、抗摩擦、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,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。碳纤维直径只有5微米,相当于一根头发丝的十到十二分之一,强度却在铝合金4倍以上。
碳纤维材料的优点与缺点分别是什么
1、优点
高强度:碳纤维材料的强度比钢铁还要高,可以承受更大的载荷。这种优良的强度是碳纤维材料被广泛应用的重要原因之一。
轻质:碳纤维材料的密度很小,比铝轻,比钢轻很多。这种轻质的特性使得碳纤维材料在重量敏感的领域,如航空、航天等领域中得到广泛应用。
耐腐蚀:碳纤维材料的化学稳定性很好,可以抵抗酸、碱、盐等多种化学物质的腐蚀。这种耐腐蚀的特性使得碳纤维材料在航空、航天等领域中得到广泛应用。
耐高温:碳纤维材料的热稳定性很好,可以承受高温环境下的应力。这种耐高温的特性使得碳纤维材料在航空、航天等领域中得到广泛应用。
2、缺点
昂贵:碳纤维材料的制造成本很高,价格昂贵,这也是碳纤维材料得不到广泛应用的一个原因。
易开裂:碳纤维材料容易开裂,这也是碳纤维材料在制造过程中需要特别注意的问题之一。
不易加工:碳纤维材料的加工难度很大,需要使用特殊的加工工艺和设备,这也是碳纤维材料得不到广泛应用的一个原因。
不易修补:碳纤维材料一旦受到损坏很难修补,需要更换整个部件,这也是碳纤维材料应用受到限制的一个原因。