什么是碳纤维? 碳纤维有哪些分类?

碳纤维制品可谓是广泛的分布在我们的生活中，碳纤维是我们制造很多日常用品的很好的材料。那么，什么是碳纤维呢，碳纤维有哪些特点呢，碳纤维跟其他普通的材料相比，有哪些优点呢。其实，碳纤维是有很多种类的，那么，碳纤维有哪些分类，各种不同的分类有哪些优点特性呢?现在小编就来给大家一一介绍一下，希望可以帮助大家了解碳纤维。什么是碳纤维?碳纤维(carbonfiber，简称CF)，是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。碳纤维有哪些分类?碳纤维按原料来源可分为聚丙烯腈基碳纤维、1K碳纤制作的管沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维;按性能可分为通用型、高强型、中模高强型、高模型和超高模型碳纤维;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维。按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕、模量为100G帕左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模量300G帕以上)。强度大于4000兆帕的又称为超高强型;模量大于450G帕的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展，还出现了高强高伸型碳纤维，其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。市场上90%以上碳纤维以PAN基碳纤维为主。由于碳纤维神秘的面纱尚未完全揭开，人们还不能直接用碳或石墨来制取，只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)为原料，将有机纤维与塑料树脂结合在一起炭化制得碳纤维。PAN基碳纤维PAN基碳纤维的生产工艺主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程:首先通过丙烯腈聚合和纺纱等一系列工艺加工成被称为“母体“的聚丙烯腈纤维或原丝，将这些原丝放入氧化炉中在200到300℃进行氧化，还要在碳化炉中，在温度为1000到2000℃下进行碳化等工序制成碳纤维。沥青基碳纤维美国发明了纺织沥青基碳纤维用的含有基金属中间相沥青，原丝经稳定化和碳化后，碳纤维的拉伸强度为3.5G帕，模量为252G帕;法国研制了耐热和高导电的中间相沥青基碳纤维;波兰开发了新型金属涂覆碳纤维的方法，例如涂覆铜的沥青基碳纤维是用混合法制成，先用铜盐与各向同性煤沥青混匀，进行离心纺丝，在空气中稳定化并在高温氢气中处理，得到合金铜的碳纤维。世界沥青基碳纤维的生产能力较小，国内沥青基碳纤维的研究和开发较早，但在开发、生产及应用方面与国外相比有较大的差距。[18-19]碳纤维按产品规格的不同被划分为宇航级和工业级两类，亦称为小丝束和大丝束。通常把48K以上碳纤维称为大丝束碳纤维，包括360K和480K等。宇航级碳纤维初期以3K为主，逐渐发展为12K和24K，主要应用于国防军工和高技术，以及体育休闲用品，像飞机、导弹、火箭、卫星和钓鱼杆、球杆球拍等。工业级碳纤维应用于不同民用工业，包括：纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源等。以上，小编给大家详细介绍了碳纤维是什么，并将碳纤维与普通的材料进行对比，让大家更加清楚的了解了碳纤维的材质的特点以及碳纤维的优点，这些都是它使用广泛的一个很大的原因。小编还介绍了几种不同的碳纤维的种类以及其对应的特点，碳纤维的产品在我们的日常生活中应用是较为广泛，它的产品还是值得消费者去购买的，希望小编的介绍可以帮到大家。

碳纤维管密度介绍

喜欢钓鱼的朋友都会有自己心爱的一套装备，其中最重要的装备是钓鱼竿，好得钓鱼竿需要具备重量轻和强度高两个基本要求。要满足这两个要求，制作钓鱼竿的材料就显得比较关键了，现在市场上的钓鱼竿多由碳纤维制成，鱼竿不但重量轻，而且抗拉性能优越。碳纤维是一种重要的人工合成纤维，因其优越的力学性能而被工业生产广泛使用。由碳纤维制成的材料有很多，下文小兔要给你介绍的是碳纤维管材。一、碳纤维管将苯乙稀基聚脂树脂预侵入碳纤维复合材料中，然后经过加热固化缠绕就可以制成碳纤维管。此外，在其加工过程中使用各种模具还可以将碳纤维加工其它的各种材料，如方形碳纤维管材、碳纤维片材等。不同规格的碳纤维管材应用于不同领域，例如各种机器设备的部件、航空飞机模型、支架、风筝等。二、碳纤维管的特点碳纤维管与其它材质的管材相比有其独特的优点，正如开始小兔所讲的，用碳纤维制成的钓鱼竿，不但重量轻，而且抗拉性强，碳纤维管的最大优势是在密度小、重量轻的同时，其抗拉强度极高，远远高于钢管，其抗拉强度在3000mpa以上。此外，碳纤维管材还具有耐腐蚀、抗蠕变、耐高温等优越性能。但是碳纤维管材有个比较明显的缺点，那就是具有导电性，因此，不适合用于有电传输的场合或部件。三、碳纤维管的密度碳纤维管的密度小、重量轻的特性是其应用广泛的最重要原因，碳纤维管与其它材质的管材一样，其密度主要受制成物质的影响，因此，碳纤维管的密度主要由其碳纤维密度决定。一般的碳纤维管密度为1.8g/立方厘米，而一般钢管的密度为7.8g/立方厘米，二者的密度比是1:4，相同强度的碳纤维管和钢管的重量比为1:43。通俗地讲，在强度相同的前提下，碳纤维管的密度、重量要远远小于钢管。碳纤维是碳纤维管最核心的构成物质，因此碳纤维管的碳纤维含量的高低直接影响到它的抗拉强度的高低，好的碳纤维管一般都是碳纤维含量比较高的碳纤维管。同样，碳纤维含量高的碳纤维管价格也是比较高的，我们在购买时要特别注意厂家标注的碳纤维含量，最好能够进行专业的测试，弄清楚碳纤维含量的准确性。