短切碳纖維有哪些特點和應用？碳纖維短切絲供應廠商－廣東博皓帶大家—探究竟

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短切碳纖維是一種什么材料？它有哪些特點和應用？讓碳纖維短切絲供應廠家－廣東博皓帶大家—探究竟。

短切碳纖維是由碳纖維長絲經(jīng)纖維切斷機短切而成，其基本性能主要取決于其原料——碳纖維長絲的性能。短纖維具有分散均勻、喂料方式多樣、工藝簡單等的優(yōu)點，可以應用于碳纖維長絲所不適合的特殊領(lǐng)域。

碳纖維起源

1880年，美國發(fā)明家愛迪生首先將竹子纖維碳化成絲，作為電燈泡內(nèi)發(fā)光燈絲，開啟了碳纖維（CarbonFiber，簡稱CF）的先河。碳纖維用于結(jié)構(gòu)材料的首創(chuàng)者，則以美國公司（為代表，于1959年以螺距纖維為原料，經(jīng)過數(shù)千百度的高溫碳化后，得到彈性率約40GPa，強度約為0.7GPa的碳纖維；1965年該公司又用相同原料于3000℃高溫下延伸，開發(fā)出絲狀高彈性石墨化纖維，彈性率約500GPa，強度約為2.8GPa。

1961年，日本試驗所進藤召男博士，以Polyacrylonitrile（簡稱PAN）聚丙烯腈為原料，經(jīng)過氧化與數(shù)千度的碳化工序后，得到彈性率為160GPa、強度為0.7GPa的碳纖維。

1962年，日本公司（NipponCarbonCo.）用PAN為原料，制得低彈性系數(shù)（L.M.）碳纖維。亦以PAN纖維為原料，開發(fā)了高強度CF，彈性率約為230GPa，強度約為2.8GPa，并于1966年起達到每月量產(chǎn)1噸的規(guī)模，與此同時他們還開發(fā)了碳化溫度2000℃以上的高彈性率CF，彈性率約400GPa，強度約為2.0GPa。PAN系碳纖維產(chǎn)量于1992年已達6500噸/年，至2000年已超過1萬t/a以上。

雖然碳纖維需求量逐漸擴大，但于1991年冷戰(zhàn)結(jié)束后，軍事用途使用量萎縮，又因經(jīng)濟蕭條，供需失去平衡，產(chǎn)業(yè)受到?jīng)_擊。然而，美國波音公司新銳機型B777的生產(chǎn)，加上土木、建筑、汽車與復合材料應用領(lǐng)域的擴大，使得碳纖維產(chǎn)業(yè)逐漸緩步成長。

碳纖維特點

碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼大、密度比鋁小、比不銹鋼耐腐蝕性強、比耐熱鋼耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。碳纖維主要被制成碳纖維增強塑料這種復合材料來應用。

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每一根碳纖維由數(shù)千條更微小的碳纖維所組成，在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，由一層層以六角型排列的碳原子構(gòu)成。碳纖維與石墨兩者的差別在于層與層之間的連接。石墨是晶體結(jié)構(gòu)，它的層間連接松散，而碳纖維不是晶體結(jié)構(gòu)，層間連接是不規(guī)則的，這樣可防止滑移，增強物質(zhì)強度。

一般碳纖維的密度為1750kg/m3，導熱能力高但傳電能力低，碳纖維的比熱容量亦比銅低。當加熱的時候，碳纖維會變厚、變短。雖然碳纖維的天然顏色是黑色，但科學家可以把它染成不同的顏色。

短切碳纖維應用

短切碳纖維的主要應用領(lǐng)域包括

軍工領(lǐng)域：用于制造火箭、導彈、雷達、飛船外殼，機動船，工業(yè)機器人，汽車板簧和驅(qū)動軸等。

建筑領(lǐng)域：碳纖維增強水泥、導電涂料、防靜電地坪等；

電熱領(lǐng)域：導電紙、電熱板、導電表面氈、針刺氈、導電席等；

屏蔽材料：制造屏蔽煙霧、屏蔽幕墻等；

隔熱保溫材料：碳纖維增強耐火坯和磚、碳纖維增強陶瓷等；

新能源領(lǐng)域：風力發(fā)電、摩擦材料、燃料電池的電極等。

體育休閑用品：高爾夫球桿、漁具、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、箭桿、自行車、賽艇等。

增強改性塑料：尼龍（PA）、聚丙烯（PP）、聚碳酸酯（PC）、酚醛（PF）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚酰亞胺（PI）等；

身體代用材料：人工韌帶等。

碳纖維具有普通紡織品的柔軟性，可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統(tǒng)使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外，一般不單獨使用，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構(gòu)成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。

1994年至2002年左右，隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學術(shù)研究，使用碳纖維制作發(fā)熱材料的技術(shù)和產(chǎn)品也逐漸進入軍用和民用領(lǐng)域?，F(xiàn)在國內(nèi)已經(jīng)有使用長纖碳纖維制作國家電網(wǎng)電纜的使用案例多處。同時，碳纖維發(fā)熱產(chǎn)品，碳纖維采暖產(chǎn)品，碳纖維遠紅外理療產(chǎn)品也越來越多的走入尋常百姓家庭。

短切碳纖維主要技術(shù)指標：

碳含量： 大于95%        拉伸強度： 3500MPa

拉伸模量： 228GPa        密度： 1.75g/cm3

電阻率： 1.0-1.6Ωcm        纖維直徑： 7μm

截面形狀： 圓 形        堆積密度： 0.4g/cm3

標準長度： 1mm-100mm        含樹脂型/不含樹脂型

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