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碳纤维

碳纤维

有时被称为“碳纤维”在出版物中使用英国拼写,碳纤维材料采用石墨或其他碳源来帮助加强复合材料。纳米工程师协助开发了一系列利用碳纤维与聚合物,陶瓷和金属作为成分组合的创新产品。这些纤维有时会出现成织物。

制造碳纤维

如今,许多专业碳纤维材料的制造仍然很大程度上是专有的。近年来,纳米技术领域经历了爆炸性的增长,因为科学家在微观水平上学会了工程师材料。碳纤维技术在纳米技术上广泛依赖。自2005年以来,该领域已成长为多亿美元产业。

一些金属部件制造商将碳纤维产品结合在部件中,以增加额外的强度和耐腐蚀性。碳纤维编织的织物提供了硬度和强度。碳纤维可以与陶瓷、塑料或其他材料紧密结合,创造出一系列耐用、持久且重量相对较轻的物品。

各种化学和物理过程有助于生产不同的碳纤维项目在今天的商业市场上。据报道,在大多数情况下,碳纤维的制造至少需要五个步骤:纺丝、稳定、碳化、表面处理和上浆。然而,所涉及的具体过程可能相差很大,因此不可能进行广泛的归纳。

旋转

据报道,来自煤焦油或石油的合成树脂聚丙烯腈和凝胶状间距经常用作一些现代碳纤维产品中的前体。制造商使用各种化学和机械工艺来对准碳原子(主要)它们的长丝,它们风吹以在5到10微米的直径之间形成强纤维。他们伸展这种材料。

稳定

长丝中的碳原子在分子水平上结合在一起。碳纤维制造商在大多数情况下,在温度控制环境的帮助下,据报道,碳纤维制造商优化其产品。热量可以促进所需的化学反应。在该步骤期间也可能发生进一步的机械操纵。

碳化

炭化是在极高的温度和特定气体的帮助下发生的。由于专有工艺有时不同,在碳化过程中可能会根据制造商的需要发生变化。

进行表面处理

基于用于生产商业产品中的碳纤维成分的专有系统,不同的生产设施之间的单个前体和特定的机械过程可能会有所不同。这一领域正在进行的研究继续生产新的强碳纤维最终的商业用途。在大多数情况下,制造商可能会在成品碳纤维材料上涂上保护性的表面涂层。

分级

制造碳纤维的最终步骤包括将碳纤维切割成所需的尺寸,以在将额外的所需涂层施加到纤维之后用于特定产品。制造商将碳纤维将碳纤维组织成更具可用的形式,用于生产面料或其他产品。例如,在执行织物制造之前,一些公司将碳纤维装入大型工业线轴上。

碳纤维分类

有些来源使用同样的磅每平方英寸的压力测量系统对碳纤维进行分类,该系统适用于在压力下保持或喷出的液体或气体的分类。在碳纤维的情况下,碳纤维的拉伸模量作为在拉伸过程中承受断裂的能力允许从“低”到“超高”拉伸模量的分类。这些参数表明制造商不会制造出同等强度的所有碳纤维。

碳纤维的应用

今天,碳纤维在许多工业中得到了广泛的应用。这种强度高、重量轻的复合材料最初主要受到军方和航空航天制造商的关注。可以想象,碳纤维可以用于航天器、飞机、卫星、武器系统和装甲的部件。显然,它的许多应用可能仍然超出了公共知识的范围。

近年来,许多其他行业已经开始使用碳纤维产品。它们包括能源行业、交通行业和消费品行业。例如,一些风车产品在大型风力涡轮机上使用碳纤维增强叶片,以帮助利用风力发电。几家汽车制造商也开始使用碳纤维材料来帮助生产坚固但重量轻的车身。碳纤维甚至已经渗透到商业消费品领域;今天,一些制造商在他们的炊具中宣传碳纤维成分。亚搏手机版app官网下载Bunty LLC帮助客户在各种金属零件和消费品中使用碳纤维成分。

使用碳纤维的优点

碳纤维产品为厂家提供了一套重要的优势。

  1. 用这种材料制成的产品在某些情况下会显示出优异的抗拉强度。例如,当用于防弹衣时,它们提供了保护,防止穿透性炮弹。
  2. 碳纤维利用廉价,容易获得的元件。制造商可以从各种来源定位碳。尽管产生碳纤维所需的制造过程仍然显然需要大量资本投资,但这种材料的成本最终可能会降价。
  3. 碳纤维提供了一些重量优势。这个因素可以降低与运输它们相关的成本。作为组装产品中的组件,碳纤维增加了额外的强度而不轰炸散装和体重。
  4. 经过处理的碳纤维具有优良的抗腐蚀性能。然而在一些恶劣的环境中,处理过的碳纤维可能是某些部件的最佳选择。
  5. 据报道,编织碳纤维在高温下不会失去尺寸完整性。例如,陶瓷碳纤维复合材料导热不变形。适用的热膨胀系数为制造商提供了好处。

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