Definition
Kohlenstofffasern höherer Ordnung beziehen sich auf Kohlenstofffasern mit hoher Zugfestigkeit (mehr als 4,5 GPa) und einem hohen Zugmodul (mehr als 250 GPa). Im Vergleich zu normalen Kohlefasern ist Kohlefaser hoher Ordnung in der Struktur dichter und weist weniger Defekte auf, sodass sie bessere mechanische Eigenschaften und thermische Stabilität aufweist.
Merkmale von High-End-Kohlenstofffasern
Hohe Festigkeit: Die Zugfestigkeit von hochgradigen Kohlefasern beträgt 5-7 mal so hoch und mehr als das 10-fache der von Aluminiumlegierung.
Hoher Modul: Der Zugmodul von Kohlefaser hoher Ordnung ist 2-3 mal so hoch wie das von Stahl und mehr als das Fünffache der Aluminiumlegierung.
Niedrige Dichte: Die Dichte von Kohlefaser hoher Ordnung beträgt nur 1. 7-2. 0 g/cm³, das 1/4 Stahl und 1/2 Aluminiumlegierung ist.
Hochtemperaturwiderstand: Hochwertige Kohlenstofffasern können hohen Temperaturen über 2000 Grad in einer inerten Gasumgebung standhalten.
Korrosionsbeständigkeit: Kohlenstofffasern mit hoher Ordnung haben eine hervorragende Korrosionsresistenz gegen chemische Medien wie Säuren, Alkalien und Salze.
Niedriger Expansionskoeffizient: Der Koeffizient der thermischen Expansion von Kohlenstofffasern hoher Ordnung liegt nahe bei Null und die dimensionale Stabilität ist in der Umgebung der Temperaturänderungen hervorragend.
Elektrische und thermische Leitfähigkeit: Hochwertige Kohlenstofffasern haben gute Eigenschaften für elektrische und thermische Leitfähigkeit und können nach Bedarf eingestellt werden.
Der Herstellungsprozess von High-End-Kohlefaser
Der Herstellungsprozess von Kohlefasern mit hoher Ordnung enthält hauptsächlich die folgenden Schritte:
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Vorläufervorbereitung:
Hochwertiger Polyacrylnitril (PAN) oder Asphalt wird als Rohstoff ausgewählt, und der Vorläufer wird durch Spinnen, Entwürfe und andere Prozesse hergestellt.
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Vor-Oxidation:
Der Vorläufer wird in Luft bei {200-300 Grad in Luft oxidiert, um seine molekulare Struktur zu vernetzen, um eine stabile Trapezstruktur zu bilden.
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Verkohlung:
Der vor oxidierte Vorläufer wird in einer inerten Gasumgebung auf {1000-1500 -Anschluss erhitzt, um den Kohlenstoffgehalt mehr als 90%zu erreichen.
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Graphitisierung:
Die karbonisierte Faser wird in einer inerten Gasumgebung auf {2500-3000 erhitzt, um seine Graphitkristallitstruktur perfekter zu gestalten und den Modul und die Festigkeit der Faser zu verbessern.
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Oberflächenbehandlung:Oberflächenbehandlung von graphitisierten Fasern zur Verbesserung ihrer Grenzflächenbindungsstärke mit der Harzmatrix.
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Leistungsindikatoren für hochgradige Kohlefaser
| Leistungsmetriken | Numerischer Wert |
| Zugfestigkeit (GPA) | 4.5-7.0 |
| Zugmodul (GPA) | 250-400 |
| Dichte (g/cm 鲁) | 1.7-2.0 |
| Dehnung bei der Pause (%) | 1.5-2.0 |
| Wärmeausdehnung (10 鈦烩伓/k) | -1 |
| Wärmeleitfähigkeit (w/m 路 k) | 10~20 |
| Widerstand (惟路 cm) | 10⁻³-10⁻⁴ |
