發布時間:2025-01-06 10:02:45 人氣:0次(cì)
一、碳纖維的規格分(fèn)類
單一的碳纖維非常細(xì),隻有頭發絲的五十分之一左右。無數的碳纖維集合在一起(qǐ),可以製作成碳纖維布、碳纖維管、碳(tàn)纖維加工件等,它們在眾多領域(yù)都有廣泛的應用。
碳纖維的規格(gé)常(cháng)見的有K、T、M三種,它們都代表(biǎo)什麽意思呢?下(xià)麵小編給大家解釋一下。

1.K-絲束(shù)大小
K指(zhǐ)的是一(yī)束碳纖維中有多少根碳纖(xiān)維(wéi)單絲。1K指的(de)是一束碳纖維中有1000根單絲(sī),3K指的是一(yī)束碳纖維中有3000根單絲(sī),所以這個K,可以把它看成千這個單位。常用的有1K、3K、6K、12K。一般而言,1K、3K、6K、12K和(hé)24K的被稱為小絲束(shù);48K、60K、80K、120K及以上的則稱為大絲束。
從強度上來看(kàn),K數越小,強度越低,但是售價上,K數小的反而貴,成反比例。由於具有(yǒu)輕量化和高強度等(děng)特點,小絲束碳纖維通常用於航空航天工業,比(bǐ)如直升機旋翼葉片、機翼組件、螺旋槳、座椅和儀(yí)表外殼等。3K和12k是最受歡迎的材料,廣泛應用於工業領域、建築、娛樂和體(tǐ)育用品。
2.T-強度
T這個型號表示的是碳纖維的強度。T值越大,強度越高(gāo),T300的強度最低,而T1000的強度是(shì)最高的。這是碳纖維(wéi)行業的領(lǐng)頭羊日本東麗公司所(suǒ)使用的碳纖維型號。常見的有T300、T600、T700、T800和T1000。T600以上,比較(jiào)高級的(de)隻生產12K以上的碳纖維,隻有(yǒu)T300等級的才有1K,3K的(de)碳纖維。
3.M-模量
M代(dài)表的是模量。也是日本東麗公司所使用(yòng)的碳纖維型(xíng)號,東麗(lì)公(gōng)司將其(qí)碳纖維產品分為標準模量級(230 GPa)、中模量級(294 GPa)和高模量級(>350 GPa),包括(kuò)M35J、M50J、M60J,其中,M60J的模量是最大的。目前在國內民用領域絕色大部分為T係列,而M係列僅用於宇航方麵。
二、碳(tàn)纖維的種類
按照前驅體纖維類型,碳纖維可(kě)以分為:聚丙(bǐng)烯腈(PAN)基碳纖(xiān)維;瀝(lì)青基碳纖維;粘膠基碳(tàn)纖維;其他類型碳纖維(如木質素基(jī)碳纖(xiān)維、聚丙烯基碳纖維等)。
按照纖維力學性能(拉伸模量),碳纖維可以分為:超高模量碳纖維(wéi)(Ultra-high-modulus,UHM,模(mó)量>500GPa);高模量碳纖維(high-modulus,HM,模量350-500GPa);中等模量碳纖維(Intermediate-modulus,IM,模(mó)量250-300GPa);標準(zhǔn)模量碳 纖維(Standard-modulus,模量230-250GPa);低模量碳纖維(Low modulus,LM,模量<100Gpa,抗拉強度>3.0Gpa)。
根據最終熱處理溫度,碳纖維分為:I型,高熱處理(lǐ)碳纖維(wéi)(high-heat-treatment,HTT),最終熱(rè)處理溫度在2000°C以上,可(kě)與高模量型碳纖維(wéi)相關聯;II 型(xíng),中間熱(rè)處理碳纖維 (intermediate-heat-treatment,IHT),最(zuì)終熱處理溫度在 1500°C 左右或以上,可以與高強度(dù)型碳纖維相關聯;III 型,低熱處理碳纖維,最(zuì)終熱處理溫度不超過(guò) 1000°C。這些是低模量和低強度碳纖維材料。

三、主流(liú)碳纖維的製備技術
市場上90%以上碳纖維(wéi)以PAN基碳纖維為主。PAN基碳纖維的生產工藝主要包括(kuò)原絲生產和原(yuán)絲碳(tàn)化兩(liǎng)個(gè)過程:首先通過丙(bǐng)烯腈聚合(hé)和紡紗等一係列工藝加工成被稱為“母體“的聚丙烯腈纖維或原絲, 將這些原(yuán)絲放入氧化爐中在200到300℃進行氧化,還要在碳化爐中,在溫度(dù)為(wéi)1000到2000℃下進行碳化(huà)等工(gōng)序製成碳(tàn)纖維(wéi)。

碳纖維生產工藝流程

碳纖維生產車間

碳纖維前(qián)驅體PAN原絲