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玻璃鋼制品的材料主要是玻璃纖維(屬于有害物質(zhì)),環(huán)氧樹脂(無毒),固化劑——乙二胺(有毒污染物)。碳纖維是復(fù)合材料
碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導(dǎo)電,具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型材料。用碳纖維與塑料制成的復(fù)合材料所做的飛機(jī)不但輕巧,而且消耗動力少,推力大,噪音小;用碳纖維制電子計算機(jī)的磁盤,能提高計算機(jī)的儲存量和運算速度;用碳纖維增強塑料來制造衛(wèi)星和火箭等宇宙飛行器,機(jī)械強度高,質(zhì)量小,可節(jié)約大量的燃料。
目前,人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維,只能采用一些含碳的有機(jī)纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)做原料,將有機(jī)纖維跟塑料樹脂結(jié)合在一起,放在稀有氣體的氣氛中,在一定壓強下強熱炭化而成 .碳纖維是纖維狀的碳材料,其化學(xué)組成中含碳量在90%以上。由于碳的單質(zhì)在高溫下不能熔化(在3800K以上升華),而在各種溶劑中都不溶解,所以迄今無法用碳的單質(zhì)來制碳纖維。 碳纖維可通過高分子有機(jī)纖維的固相碳化或低分子烴類的氣相熱解來制取。
上前世界上產(chǎn)生的銷售的碳纖維絕大部分都是用聚丙烯腈纖維的固相碳化制得的。其產(chǎn)生的步驟為A預(yù)氧化:在空氣中加熱,維持在200-300度數(shù)十至數(shù)百分鐘。預(yù)氧化的目的為使聚丙烯腈的線型分子鏈轉(zhuǎn)化為耐熱的梯型結(jié)構(gòu),以使其在高溫碳化時不熔不燃而保持纖維狀態(tài)。B碳化:在惰性氣氛中加熱至1200-1600度,維持?jǐn)?shù)分至數(shù)十分鐘,就可生成產(chǎn)品碳纖維;所用的惰性氣體可以是高純的氮氣、氬氣或氦氣,但一般多用高純氮氣。C石墨化:再在惰性氣氛(一般為高純氬氣)加熱至2000-3000度,維持?jǐn)?shù)秒至數(shù)十秒鐘;這樣生成的碳纖維也稱石墨纖維。 碳纖維有極好的纖度(纖度的表示法之一是9000米長的纖維的克數(shù)),一般僅約為19克;拉力高達(dá)300KG/MM2;還有耐高溫、耐腐蝕、導(dǎo)電、傳熱、彭脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異性能。目前幾乎沒有其他材料像碳纖維那樣具有那么多的優(yōu)異性能。
目前,大連雕塑制品碳纖維主要是制成碳纖維增強塑料來應(yīng)用。這種增強塑料比鋼、玻璃鋼更優(yōu)越,用途非常廣泛,如制造火箭、宇宙飛船等重要材料;制造噴氣式發(fā)動機(jī);制造耐腐蝕化工設(shè)備等