碳纖維carbon fibre
分類 碳纖維按原絲種類可分為聚丙烯腈基、瀝青基、粘膠基及酚醛基等，按力學(xué)性能則可分為通用型(GP)與高性能型(HP)兩類。通用型碳纖維強(qiáng)度 1000MPa、模量100GPa左右，高性能型碳纖維又可分為高強(qiáng)型（強(qiáng)度2000MPa、模量250GPa）和高模型(模量在 300GPa以上)。強(qiáng)度大于4000MPa者稱為超高強(qiáng)型;模量大于450GPa者稱為超高模型。隨著航天和航空工業(yè)的發(fā)展，還出現(xiàn)了高強(qiáng)高伸型（強(qiáng)度大于 49000MPa、延伸度大于2％）新品種。80年代，用量最大是強(qiáng)度3～35000MPa、模量150～300GPa的聚丙烯腈基碳纖維，約占碳纖維總量的80％、高性能碳纖維的99％，被稱為碳纖維的標(biāo)準(zhǔn)品。
生產(chǎn)方法 ①原絲制備，聚丙烯腈和粘膠原絲主要采用濕法紡絲制得，瀝青和酚醛原絲則采用熔體紡絲制得。制備高性能聚丙烯腈基碳纖維需采用高純度、高強(qiáng)度和質(zhì)量均勻的聚丙烯腈原絲，制備原絲用的共聚單體為衣康酸等。制備各向異性的高性能瀝青基碳纖維需先將瀝青預(yù)處理成中間相、預(yù)中間相（苯可溶各向異性瀝青）和潛在中間相（喹啉可溶各向異性瀝青）等。作為燒蝕材料用的粘膠基碳纖維，其原絲要求不含堿金屬離子。②預(yù)氧化(聚丙烯腈纖維200～300℃)、不熔化（瀝青200～400℃）或熱處理(粘膠纖維240℃)，以得到耐熱和不熔的纖維，酚醛基碳纖維無此工序。③碳化，其溫度為：聚丙烯腈纖維1000～1500℃，瀝青1500～1700℃，粘膠纖維400～2000℃。④石墨化，聚丙烯腈纖維為2500～3000℃，瀝青2500～2800℃，粘膠纖維3000～3200℃。⑤表面處理，進(jìn)行氣相或液相氧化等，賦予纖維化學(xué)活性，以增大對(duì)樹脂的親和性。⑥上漿處理，防止纖維損傷，提高與樹脂母體的親和性。所得纖維具有各種不同的斷面結(jié)構(gòu)（見圖）。
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