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湖南碳纖維加固：碳纖維的工藝技術(shù)

時間: 2020-11-12 08:57:04來源: 湖南省中鵬加固建筑工程有限公司

　　湖南碳纖維加固：碳纖維的工藝技術(shù)
　　現(xiàn)代碳纖維工業(yè)化的路線是前驅(qū)纖維炭化工藝法，所用3種原料纖維的組成、碳含量等見表。
　　制造碳纖維用的原纖維名稱化學(xué)組分碳含量/%碳纖維收率/%黏膠纖維(C6H10O5)n4521～35聚丙烯腈纖維(C3H3N)n6840～55瀝青纖維C，H9580～90
　　采用這3種原纖維制造炭纖維的流程都包括：穩(wěn)定化處理(在200～400℃空氣，或用耐燃試劑等化學(xué)處理)，碳化(400～1400℃，氮氣)和石墨化(1800℃以上，氬氣氣氛下)。為了提高炭纖維與復(fù)合材料基質(zhì)的粘接性能需進行表面處理、上漿、干燥等工序。
　　另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下，于1000℃高溫下反應(yīng)，可制得不連續(xù)的短切碳纖維，更大長度可達50 cm。其結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維，易石墨化，力學(xué)性能良好，導(dǎo)電性高，易形成層間化合物。(見氣相生長炭纖維)
　　分類及命名
　　現(xiàn)在碳纖維的主要產(chǎn)品有聚丙烯腈基，瀝青基及黏膠基3大類，每一類產(chǎn)品又因原纖維種類、工藝及朂終碳纖維性能等不同，又分成許多品種。“碳纖維”一詞實際上是多種碳纖維的總稱，因此分類及命名就十分重要。
　　20世紀(jì)70年代末期，理論與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)曾對炭纖維的分類和命名作了規(guī)定。首先用PAN(聚丙烯腈)，MP(中間相瀝青)及VS(黏膠)表示碳纖維的類別，再以小寫英文字母表示熱處理溫度如lht(表示熱處理溫度，低于1400℃)，hht(熱處理溫度在2000℃以上)，然后再加上表示性能的符號(如HT表示高強、HM高模、SHT超高強、HTHS高強高應(yīng)變、IM中模及UHM超高模等)。同時指出，聚丙烯腈基，黏膠基及普通型瀝青基碳纖維均屬難石墨化的聚合物炭，而中間相瀝青基炭纖維及氣相生長的碳纖維是易石墨化碳。