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丝状碳纤维在19世纪80年代人们研究甲烷乙炔等烃类热解及CO的歧化反应时,发现在催化剂表面的炭黑或薄膜状炭中偶见细小碳丝,20世纪40年代末有人采用石英管反应器1200℃下裂解甲烷、乙烷和丙烷,得到了碳丝
通过石墨电极间直流放电在高温下生成多壁碳管。为了避免产物沉积时因温度太高而造成碳纤维管的烧结,把常规的阴极改成一个可以冷却的铜电极,再在其上接石墨电极,从而减少了碳纤维管的缺陷及非晶石墨在其上的粘附
胶剂的厚度及上胶量对碳纤维复合材料剪切性能的影响主要取决于纤维、基体树脂及上胶剂的类型。
PAN纤维是线性高分子,它的耐热性较差,将它放在高温下热处理会分解,不会得到碳纤维
稳定化过程一般在180~300℃温度范围内进行。但是在20世纪90年代初Mittal等基于DSC研究结果提出,低于300℃下进行的稳定化并不完全,纤维应在300~400℃下进一步稳定化他们通过DSC曲线发现在200~300℃范围有一尖锐放热峰,峰值在265℃左右,在300~400℃范围有一小的宽放热峰,峰值在350℃左右Mittal等人研究发现在300~400℃范围,碳分子可进行分子间交联和芳构化反应。通过纤维中分子链沿纤维轴重排使氧化纤维结构更有序和紧凑
PC13流量0.035ml·min,氩气流量40ml·min时,反应时间为15min。获得螺旋状VGCF纤维直径0.5~1μm,螺旋直径5~10μm,螺距0.5~3μm,长度约30~80μm,螺旋形(MCCF)占90%以上
通用级沥青碳纤维用于石棉代用品、水泥增强剂塑料改性剂等领域,正发挥着越来越重要的作用,它已成功地用于隔热、密封材料、磨耗制动材料(刹车片),以取代引起严重公害的石棉。用它增强水泥,可使混凝土试件的拉伸、弯曲强度提高5~10倍。该制品在建筑工程业已大量使用。
酚醛树脂具有残碳率高、低燃性等特点、是制备c/c复合材料常用的浸渍剂之一。酚醛树脂的缺点是在黏度高,在使用过程需要使用大量溶剂,因而其工艺性较差,而且在成型加工过程中易产生挥发性气体,在材料内部产生大量的孔隙,所以酚醛作为C/C复合材料的浸渍仍需不断改进
碳布或石墨纤维布叠层,用名向穿刺可制得坯体用整体预氧化纤维毡也可作为坯体,所制C/C复合材料的强度和模量较低,但因短纤维可阻止裂纹的传播,使其断裂应变增加,改善了抗热振性能
纤维抗氧化性能的提高的手段有两种,一是提高纤维的石墨化度,从而提高纤维的抗氧化性,另一种方法是在纤维的表面进行涂层,使纤维得到保护。