碳纖維管的結(jie)構和性質是什麽(me)?碳纖維經常以纏(chan)㊙️繞在卷軸上的連(lian)續絲束的形式供(gong)應。絲束是成千⛹🏻♀️上(shang)萬根連續的單根(gēn)🐆碳纖🐪維束,由有機(jī)塗層或膠料(如聚(jù)環氧乙烷(PEO)或聚乙(yi)烯醇(PVA))固定在一💰起(qǐ)并加以保✍️護。
絲束(shù)可以方便地從卷(juan)軸上展開使用。絲(si)束中的每根碳絲(sī)都是直徑爲5-10um的圓(yuán)柱體,幾乎完全由(you)碳組成。最早的一(yī)代(如T300、HTA和AS4)直徑爲16-22um。後(hou)來的纖維(如IM6或IM600)直(zhí)徑約🛀🏻爲5um。
碳纖維的(de)原子結構類似于(yú)石墨,由排列成規(gui)則六♻️邊形❤️圖案的(de)碳原子片(石墨烯(xi)片)組成,不同之處(chù)在于這些片互鎖(suǒ)的方式。石墨是一(yi)種晶體材料,其中(zhong)薄片以規則的方(fāng)式相互平行💁堆疊(dié)。薄片之間的分子(zi)間力是相對較弱(ruò)的範德華力,使石(shí)墨具有柔軟和易(yì)碎的特性。
根據制(zhì)造纖維的前體,碳(tan)纖維可以是渦輪(lun)層狀纖維或🎯石墨(mò)化纖維,也可以是(shi)兩者的混合結構(gòu)。在渦🌈輪層狀碳纖(xian)維中,碳💘原子片雜(za)亂地折疊在一起(qi)。源自聚丙烯腈(PAN)的(de)碳纖維是渦輪層(céng)狀的,而源自中間(jiān)相瀝青的碳纖維(wéi)在超過2200℃的溫度下(xià)熱處⭐理後是石墨(mo)化的。
渦輪層狀碳(tàn)纖維傾向于具有(you)高拉伸強度,而熱(rè)處理的中⭕間相👄瀝(li)青衍生的碳纖維(wei)具有高楊氏模量(liàng)(即,高剛度或負🌈載(zǎi)下✔️的抗拉伸性)和(hé)高導熱系數。