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碳纖維材料的生產(chǎn)制造要經(jīng)歷一系列復(fù)雜的過(guò)程，將PAN、粘膠絲和瀝青絲經(jīng)過(guò)熱處理（預(yù)氧化、碳化、石墨化），除去多余的雜質(zhì)，碳纖維板盡可能只留下碳元素。在這個(gè)過(guò)程中，它的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，下面小編就以PAN基碳纖維為例來(lái)帶大家了解一下。
先是預(yù)氧化階段，化學(xué)反應(yīng)讓它的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的梯形六元環(huán)結(jié)構(gòu)。如果加熱的時(shí)間很長(zhǎng)，纖維會(huì)開(kāi)始吸氧，形成氧鍵結(jié)構(gòu)。不過(guò)這樣的話，纖維原來(lái)的取向就被破壞了，需要進(jìn)行特殊處理使它的分子鏈恢復(fù)原狀。在氧化階段和碳化階段，纖維的質(zhì)量和直徑都會(huì)縮小，重量的損失在60%左右，直徑隨著重量的減輕而變小。急劇收縮將會(huì)帶來(lái)一些缺陷，碳纖維板不過(guò)碳纖維的耐高溫能力是非常不錯(cuò)的，在2000℃~3000℃時(shí)石墨結(jié)構(gòu)還是很穩(wěn)定的。石墨晶體的平面的取向決定了碳纖維的彈性模量。要是在石墨化的階段對(duì)碳纖維繼續(xù)施加牽引力，可以進(jìn)一步提高碳纖維的楊氏模量。
從碳纖維材料的結(jié)構(gòu)，我們可以看出它的強(qiáng)度和模量，對(duì)其結(jié)構(gòu)做細(xì)微的調(diào)整，性能也會(huì)有所增加。
本文轉(zhuǎn)載自：東莞市協(xié)創(chuàng)復(fù)合材料有限公司
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