發布時間:2021-04-28點擊量:
碳纖維具有低密度、高強度、高模量、耐高溫、耐化學腐蝕、低電阻、高熱傳導系數、低熱膨脹系數、耐輻射等優異的性能。
(1) 力學性能
碳纖維的結構取決于原絲結構與碳化工藝。用X射線、電子衍射和電子顯微鏡研究發現,真實的碳纖維結構并不是理想的碳纖維結構,而是亂層石墨結構。單晶石墨的理論強度和模量可達180GPa和1000GPa左右, 而碳纖維的實際強度和模量遠遠低于其理論值。纖維中的缺陷如結構不均、直徑變異、微孔、裂縫或溝槽、雜質等是影響強度的因素。
(2)物理性質
碳纖維密度在1.5~2.0g/cm之間,與原絲結構和碳化溫度有關;膨脹系數有各向異性特點,平行于纖維方向為負值[(一0.72~-0.90)×10-6/℃],垂直方向為正值[(22~32)×10-6/℃];碳纖維的比熱容為0.712kJ/(kgK);碳纖維在纖維方向上的熱導率可以超過銅,最高可以達到700W/(mK)。
(3)化學性能
碳纖維的化學性質與碳很相似。它除能被強氧化劑氧化以外,對一般酸堿多是惰性的。在不接觸空氣時,碳纖維在高于1500℃時強度才下降。另外,碳纖維還有很好的耐低溫性能,還能耐油、抗放射、抗輻射、吸收有毒氣體和減速中子等特性。
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