碳纤维及无机纤维(1)
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2006年第5期(箱35卷)化纤文摘一25—1O.碳纤维及无机纤维T Q346.320065164碳纳米纤维材料的制法本田摩托;JP2004.211239(2004.7.29)(日)碳纳米纤维与加热可除去的液态热固性粘合树脂混合,该流动的共混物单轴拉伸可得到碳纳米纤维沿着长度方向取向的产品,然后加热处理除去粘合树脂得到碳纳米纤维柬。
液态热固性树脂在产品成形后固化可作为增强碳纳米纤维束。
例如,碳纳米切片和石蜡以质量比1:10的混合物被注射入模中,得到沿着长度方向取向的单含碳纳米纤维的高密度纤维束。
(汪兴华)碳纳米纤维生产方法20065l65生产碳纤维的丙烯腈原丝用油剂三菱人造丝;JP2004.211240(2004.7.29)(日)原丝用油剂含80%~97%双酚A乙氧基酯或丙氧基酯,2%~15%胺基硅酮,1%~10%抗氧剂。
该原丝单丝强度>7.0cN/dt ex,碘吸附<o.5%(对纤维),结晶取向>90%(根据广角X射线衍射),硅含量<500×10‘。
例如,一油剂含92%双酚A乙二醇醚二月桂酸酯,5%胺基硅酮,3%季戊四醇四『3.(3,5.二特丁基一4.羧基苯基)丙酸酯](I),第二种油剂含98%的氨基硅酮和2%1。
(汪兴华)碳纤维聚丙烯腈原丝纺丝油剂20065166高结晶石墨结构的碳纳米纤维及其制法三菱物料;JP2004.300631(2004.10.28)(日)由气相成长法生产直径0.01~100斗m的纤维,并包括使用含金属合金的催化剂颗粒,以用于核的成长,选用铁、镍、钴、锰、铜、镁、铝和钙或者≥1种金属氧化物,喂入0.08~10M Pa、400~700℃的C O/H,或C O,/H,到催化剂颗粒上o.01~24h,在垂直于纤维轴向形成为数众多的石墨网,以无定形碳形式包覆于纤维表面上。
例如,80:20的C O/H,在600~630℃以70:30的Fe.N i存在下进行反应。
第二章增强材料1.增强材料的品种:1)无机纤维:(1)玻璃纤维(2)碳纤维:①聚丙烯腈碳纤维②沥青基碳纤维(3)硼纤维,(4)碳化硅纤维,(5)氧化铝纤维2)有机纤维:(1)刚性分子链——液晶(干喷湿纺):①对位芳酰胺②聚苯并噁唑③聚芳酯(2)柔性分子链:①聚乙烯②聚乙烯醇2.玻璃纤维的分类:1)按化学组成份:有碱玻璃纤维,碱金属含量>12%;中碱玻璃纤维,碱金属含量6%~12%;低碱玻璃纤维,碱金属含量2%~6%;微碱玻璃纤维,碱金属含量<2%2)按纤维使用特性分:普通玻纤(A-GF);电工玻纤(E玻纤);高强玻纤(S玻纤或R玻纤);高模玻纤(M-GF);耐化学药品玻纤(C玻纤)……3)按产品特点分:长度(定长玻纤<6-50mm>,连续玻纤);直径(粗纤维30μm,初级纤维20μm,中级纤维10-20μm,高级纤维3-9μm);外观(连续纤维,短切纤维,空心玻纤,磨细纤维和玻璃粉)3.玻璃纤维的制备:目前生产玻璃纤维最多的方法有坩埚拉丝法(玻璃球法)和池窑拉丝法(直接熔融法)4.玻璃纤维的力学特性:1)玻璃纤维的拉伸应力--应变关系:玻璃纤维直到拉断前其应力-应变关系为一条直线,无明显的屈服、塑性阶段,呈脆性材料特征2)玻璃纤维的拉伸强度较高,但模量较低;解释:(1)Griffith微裂纹理论:玻璃在制造过程中引入许多微裂纹,受力后裂纹尖端应力集中。
当应力达到一定值时,裂纹扩展,材料破坏。
所以,缺陷尺寸越大,越多,应力集中越严重,导致强度越低(2)分子取向理论:玻纤在制备过程中,受到定向牵引力作用,分子排列更规整,所以玻纤强度更大。
3)玻璃纤维强度特点:单丝直径越小,拉伸强度σb越高;试样测试段长度L越大,拉伸强度σb越低。
这两点结果被称为玻璃纤维强度的尺寸效应和体积效应,即体积或尺寸越大,测试的强度越低4)缺点:①强度分散性大,生产工艺影响②强度受湿度影响,吸水后,湿态强度下降③拉伸模量较低(70GPa),断裂伸长率约为2.6%5.玻璃纤维纱的常用术语、参数:(填空)1)原纱:指玻璃纤维制造过程中的单丝经集束后的单股纱2)表示纤维粗细的指标:①支数β:指1g原纱的长度(m),支数越大表示原纱越细②特(tex):指1000m长原纱的质量(g),tex数越大,纱越粗③旦、袋(den):指9000m长原纱的质量(g),den 数越大纱越粗3)捻度:表示纱的加捻程度,指每米长原纱的加捻数,即捻/m。
一28一化纤文摘2006年第6期(第35卷)1O.碳纤维及无机纤维T Q346.320066184中间相碳纤维微观结构的形成W hi t e J.L.…;W orl d of C a r bon,2003,(2),P.3(英)通过控制喷丝板中各向异性液体的流量,制造设计好微观结构的中间相碳纤维。
采用低黏度和不易受纺丝温度影响的中间相沥青,可以控制纺丝过程中中间相纤维的微观结构。
(李晶)碳纤维喷丝板微结构20066l85工艺对碳纤维结构和性能的影响E di e D.D.;W or l d of C ar bon,2003,(2),p.24(英)评述两类主要碳纤维:聚丙烯腈基和中间相沥青基碳纤维的工艺流程。
同时也讨论了两种碳纤维的结构和性能间的关系,沥青基碳纤维在结构控制上的最新发展等。
(李晶)碳纤维聚丙烯腈基原丝沥青基原丝20066186中间相沥青基碳纤维的化学活性和氧化作用K i m Y.J.…;T ans o,2003,210,P.205(英)磨碎的中间相沥青基碳纤维(m M PC E)用于制造电子双层电容器(E D L C S)的极化电极。
m M PC E在物理和化学活性方法之间显示出相当不同的活性行为。
检验与氢氧化钾混合比的影响,并考虑了对非对称晶格结构的影响及对电容性能的氢化作用影响。
氢的还原反应不影响材料的孔结构,但仅仅除去含表面功能基团的氧是有效的。
氢化作用在实际应用中改善的最重要特性是有效的,如循环稳定性、库仑效应。
(汪兴华)碳纤维沥青基原丝产品应用20066187嵌入高冲击强度和刚性碳纳米管的增强复合材料El ect r ov ac Fabr i k at i o n El ek t r ot echni s ch er Spe zi al a rt i kel G.m.b.H;U S2005—49355(2003.2.19X英)可改善机械性能及耐燃性的复合物含有基质材料(如聚烯烃)和碳纳米管(如单壁墙纳米管,多壁纳米管或如鱼骨头的石墨柱等),此复合物呈中空芯。
高性能纤维【摘要】本文主要介绍了几种高性能纤维的特性及应用与发展,认为高性能纤维的开发与应用前景十分广阔,加速高性能纤维工业化进程具有重大意义,对整个社会将带来很大的经济效益。
关键词:高性能纤维,分类,应用高性能纤维 (High-Performance Fibers)是从20世纪60年代开始研发并推广的纤维材料,它的出现使传统纺织工业产生了巨大变革。
所谓高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m3)等优良物性的纤维材料,它是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。
高性能纤维可用于防弹服、蹦床布等特种织物的加工及纤维复合材料中的加固材料,其发展涉及许多不同的领域。
(一)高性能纤维的分类高性能纤维包括有机和无机高性能纤维两大类。
目前高性能纤维的代表品种主要有:有机纤维的对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺,也叫芳纶1414)、超高分子量聚乙烯、聚苯并双嗫唑纤维(PBO);无机的碳纤维和高性能玻璃纤维等。
本文主要分析和比较了玻璃纤维、碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5纤维等高性能纤维的特性以及它们的应用状况。
一、玻璃纤维玻璃纤维是复合材料中最主要的增强材料,它由氧化硅与氯化铝等金属氧化物组成的无机盐类混合物经熔融而成,冷却固化可制得多种玻璃产品,熔融的玻璃经过喷丝小孔,拉制成玻璃长纤维,起始于30年代,用玻璃纤维增强塑料,当时称为玻璃钢的复合材料,最早出现于40年代,并在航空工业上得到应用。
经过近七十年的发展,现在的玻璃纤维工业已经具有众多类型和牌号的玻璃纤维产品。
玻璃纤维的抗张强度较高,其直径越细强度也就越高,但很细的玻璃纤维纺丝难度极大,随之生产成本上升,所以目前高强度的玻璃纤维产量还比较低。
今年来玻璃纤维增强复合材料得到很大的发展,世界总产量达到200多万吨,我国玻璃纤维复合材料的生产能力已达到20万吨左右。
一般玻璃纤维可用于以下三个只要领域,即绝缘、过滤和复合增强。
-28-化纤文摘2007年第2期(第36卷)10.碳纤维及无机纤维TQ346.320072151单壁碳纳米管/尼龙复合纤维的连续纺丝Gao J.…;Journal of the American Che mical Society, 2005,127(11),p.3847(英)文章所述的化学工艺技术,在单壁碳纳米管(SW NTs)的存在下己内酰胺进行原位聚合,使复合物的形态优化。
让SW NTs/尼龙6(PA6)纤维能够连续纺丝,表明己内酰胺对于羧酸功能化SW NTs (SWNT-COOH)是一种极好的溶剂,使SWNTs有足够的分散,随即在PA6链通过SWNT-C OOH上的羧酸基团反应接枝在SWNTs上。
通过IR、TGA、AFM 研究证实,在PA6链和S W NTs之间存在接枝共聚物,同时表明,聚合物材料在甲酸中的溶解性由共聚接枝率控制。
连接于SWNTs上的PA6接枝链的大小由控制引发剂(6-氨基己二酸)的浓度来调节。
该工艺使SWNTs分散均匀,接枝共聚物的存在提高了聚合物/SWNT之间的相容性,增强纳米管和介质间的界面相互作用。
由此工艺生产的SWNT增强复合纤维的杨氏模量、拉伸强度和热稳定性得以明显改善。
(汪兴华)碳纳米管复合纤维纺丝工艺20072152混合加工前后气相成长碳纤维的长度比较Sato E.…;Kobunshi Ronbunshu,2004,61(2),p.144(日)已发现,在聚碳酸酯/四氢呋喃溶液中,用SEM(扫描电子显微镜),在覆盖玻璃上,通过分散的气相成长碳纤维(VGC F)通过热处理分解聚碳酸酯,可清楚地观察到VG CF的两端,通过此方法,测量了三种混合前后VGC F的长度:未处理的VGCF(平均直径为150nm),密实处理过的VGCF,以及与聚碳酸酯采用双螺杆挤压机熔融混合的VGC F。
SEM分析提出,通过密实处理或熔融混合,VGCF的平均长度变短了,分别从6.7μm变为3.9μm或3.3μm。
无机纤维标准无机纤维是一种高性能的纤维材料,广泛应用于建筑、航空、汽车、电子等领域。
为了规范无机纤维的生产和使用,制定了一系列的标准。
本文将从纤维类型、纤维直径、纤维强度、纤维韧性、纤维吸湿性、纤维耐温性、纤维耐腐蚀性、纤维电阻值、纤维安全性和纤维环保性等方面介绍无机纤维的标准。
纤维类型无机纤维包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维等不同类型的纤维。
这些纤维类型各自具有不同的性能特点,适用于不同的应用领域。
例如,玻璃纤维具有较好的耐腐蚀性和绝缘性,适用于建筑和汽车领域;碳纤维具有高强度和高导电性,适用于航空和电子领域;陶瓷纤维具有高熔点和高温稳定性,适用于航空和能源领域。
纤维直径纤维直径是衡量纤维粗细的指标,对纤维的性能和使用有着重要的影响。
一般来说,纤维越细,其比表面积越大,能够提高纤维的强度和韧性。
但是,过细的纤维容易产生飘逸现象,影响其使用性能。
因此,对于无机纤维的标准,通常会规定其纤维直径的范围。
纤维强度纤维强度是指其承受载荷的能力。
一般来说,纤维强度越高,其应用范围越广泛。
对于无机纤维来说,其强度受到多种因素的影响,如纤维类型、纤维直径、纤维结构等。
因此,对于不同的无机纤维类型和用途,其纤维强度的要求也会有所不同。
纤维韧性纤维韧性是指其抵抗冲击和振动的能力。
在某些应用领域中,如建筑和汽车领域,无机纤维需要承受较大的冲击和振动,因此对其韧性要求较高。
对于无机纤维的标准,通常会规定其韧性指标,以确保其在实际使用中具有足够的耐用性。
纤维吸湿性纤维吸湿性是指其在湿度条件下的性能表现。
由于无机纤维通常处于一定的湿度环境中,因此其吸湿性对其性能和使用寿命有着重要的影响。
对于无机纤维的标准,通常会规定其在一定湿度条件下的吸湿率范围,以保证其在使用过程中不会因吸湿而产生性能下降或失效。
纤维耐温性纤维耐温性是指其在高温条件下的性能表现。
由于无机纤维通常处于一定的温度环境中,因此其耐温性对其性能和使用寿命有着重要的影响。
2006年第1期(第35卷)化纤文摘271O.碳纤维及无机纤维T Q346.32006l l7l 单壁碳纳米管和丙烯腈为主的宏观纤维以及高模量纤维的制造V ee du S.T.…;U S2004.18020】(2004.9.】6)(英)高模量宏观纤维包括单壁碳纳米管(SW N T)和丙烯腈聚合物。
宏观纤维是截面尺寸≥1¨m的拉伸纤维。
丙烯腈聚合物一S W N T的复合纤维制造方法如下:将SW N T分散在溶剂中,如D M F或D M A c,掺混丙烯腈基聚合物,形成基本光学均匀的聚丙烯腈聚合物.SW N T浆液,将浆液纺成纤维,拉伸,干燥纤维。
与没有SW N T的聚合物纤维相比较,聚丙烯腈/SW N T复合宏观纤维的模量较高,降低了收缩性。
含10%SW N T的聚丙烯腈/SW N T复合纤维拉伸模量增加l00%以上,与无s w N T纤维比较,明显降低了纤维的热收缩率。
含1o%Sw N T的聚丙烯/SW N T纤维,聚合物玻璃化温度提高约40℃。
(钱和生)聚丙烯腈碳纳米管高模量纤维制造方法2006l l72碳纤维原丝及碳纤维的生产方法三菱人造丝;JP2004—43994(2004.2.12)(日)可热分解去除的聚合物作为海组分,可熔融的丙烯腈基聚合物作为岛组分,通过喷丝孑L熔融纺丝制备原丝。
(钱明娟)碳纤维海岛型纳米级2006l l73在初始碳化阶段拉伸阻燃原丝以形成特定晶粒尺寸的高强度丙烯腈型碳纤维东邦;JP2004.9196l(2004.3.25)(日)以下列工艺制造碳纤维:在温度为300~900oC的碳化纤维初始阶段,拉伸密度为1.3~1.4的阻燃聚丙烯腈型纤维(A),初始拉伸至拉伸比为1.03~1.06,形成纤维具有(a)模量从最小值至1.0t/r am2,(b)密度≤1.5,(C)以广角x射线衍射图(衍射角26。
)测得晶粒尺寸≤1.45nm,接着拉伸该纤维至拉伸比为0.9~1.0l,形成纤维密度大于在第一次拉伸后纤维的密度,晶粒尺寸≤1.45nm,最后在800~1700oC 碳化纤维。
无机纤维材料
无机纤维材料是一类由无机化合物制成的纤维材料,具有优异的物理和化学性能,在工业和日常生活中有着广泛的应用。
本文将对无机纤维材料的分类、性能和应用进行介绍。
首先,无机纤维材料可以分为无机矿物纤维和无机非矿物纤维两大类。
无机矿
物纤维主要包括石棉、玻璃纤维、炭纤维等,它们具有优异的耐高温、耐腐蚀性能,被广泛应用于建筑材料、隔热材料、防腐蚀材料等领域。
而无机非矿物纤维则包括碳纤维、陶瓷纤维等,具有优异的机械性能和耐高温性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、能源领域等。
其次,无机纤维材料具有一系列优异的性能。
首先,它们具有优异的耐高温性能,能够在高温环境下长时间稳定工作,因此被广泛应用于高温工艺和高温设备中。
其次,无机纤维材料具有优异的耐腐蚀性能,能够在酸碱腐蚀环境中稳定工作,因此被广泛应用于化工、环保等领域。
此外,无机纤维材料还具有优异的机械性能和导热性能,能够满足不同领域的需求。
最后,无机纤维材料在各个领域都有着广泛的应用。
在建筑材料领域,玻璃纤
维被广泛应用于墙体保温、屋面防水等方面,炭纤维被应用于钢筋混凝土加固、地铁隧道防火等方面。
在航空航天领域,碳纤维被广泛应用于飞机机身、发动机零部件等方面,陶瓷纤维被应用于航天器隔热、发动机耐高温材料等方面。
在能源领域,炭纤维被应用于风力发电叶片、太阳能光伏支架等方面,陶瓷纤维被应用于核电厂隔热、火电厂除尘等方面。
综上所述,无机纤维材料具有丰富的种类、优异的性能和广泛的应用前景,是
一类具有重要意义的材料。
随着科技的不断发展,无机纤维材料将会在更多领域展现出其重要作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
一28一化纤文摘2006年第4期(第35卷)10.碳纤维及无机纤维T Q346.320U6418l 在杯层叠式碳纳米纤维中的正阳电子素的形成M urakam i H i deoki…;M at er i al s Sci e nce Forunm,2004,p.331(英)用于杯层叠式碳纳米纤维(C N Fs)的正电子寿命光谱由三个部分构成:0.125ns(固定)(6%);0.345ns (75%);1.21ns(19%o归因于正阳电子素(o.Ps)的寿命最长的部分证明o.Ps有显著的量产生,其与非o.P s相反,查明非o.Ps形成非杯状柱形多壁碳纳米管。
1073K真空热处理的C N Fs与未处理的C N Fs 有相同的正电子寿命谱,证实C N Fs表面的某些官能团热分离并没有改变Ps量。
在10K到280K之问,Ps产量几乎与温度无关,一单C N F(单碳纳米纤维)外径约50nm,通过透射电子显微镜观察,有9~12层与纤维轴成约20o角,截下锥形石墨片以致所有石墨片边缘处在纤维表面的锯齿形外层及内层上。
C N Fs的喇曼光谱显示有l349cm J无序诱导模式谱带(D一谱带)和在1577cm~E.g.平面振动谱带(G一谱带)。
D.谱带对G.谱带强度比对于C N Fs高取向热解石墨块的边缘面和基面分别是0.17,0.25和0。
对于石墨材料,P s形成在石墨片边缘生成的缺陷中俘获正电子。
(汪兴华)碳纤维纳米分子结构20064182 2004碳纤维T U T Text i l es a U s age s Techni ques,2004/2005,4(54),p.72(法)由I nt e r t ech U SA组织,以提高碳纤维的世界需求量为主题的2004碳纤维全球展望会议于2004年10月召开。
会议强调,碳纤维在工业应用上的需求将有很大的增长。
一项对世界纤维供需的研究表明,在即将到来的2008年,将产生5000t的缺口。
10.碳纤维及无机纤维TQ346.320073159多功能碳纳米管复合纤维Munoz E.…;Advanced Engineering Materials,2004, 6(10),p.801(英)文章介绍了一种以凝固为基础的纤维纺丝改进方法,可同时用于生产凝胶纤维和将凝胶纤维转变成固体纤维。
这种改进纺丝方法使用一种水溶性纺丝液,用它生产单壁纳米管(S WNTs)时,使用十二烷硫酸锂表面活性剂分散高压一氧化碳。
纺丝液被注入一圆柱管中,并且凝固液也在筒中同轴流动。
凝胶长纤维成形,并在旋转轴上收集。
与以前的人工凝固纺凝胶纤维相比,这些凝胶纤维很强韧,易于处理,这使凝胶纤维转变为固体纤维的比率有较大增加。
用这种改性方法生产的复合纤维(SWNTs/ PVA)是已知材料中韧性最大的,而且很耐用,这使它们可以被缝制或机织成纺织品。
这些纤维可以拉伸至其5倍的初始强力,这是由于拉伸时纤维不存在细颈现象。
(薛敏敏)碳纳米管聚乙烯醇复合纤维制法20073160用于交通运输的低成本木质素基碳纤维Griffith W.L.…;International SAMPE Technical Con-ference(光盘),2003,35(4),p.142(英)能源特权汽车项目部指出,通过减少总重量采用碳纤维复合材料可以明显降低美国国内车辆燃料消耗。
得益于碳纤维技术的汽车工业要求纤维生产有实质性增加,纤维价格将降低到7美元/kg。
为了达到这种生产成本,正在研究代替焦油和聚丙烯腈的另一种可替代碳纤维的原料。
从高容量、可再生性或再循环角度讲,可选用木质素和木质素共混物,依据是木质素成本低、容量大、可以熔纺。
现有的研究集中于采用大量木质素共混物,该共混物可以熔纺,得到10~20μm小丝束且不会粘连的可拉伸长丝。
纤维得率很高,纤维也易于稳定、碳化和石墨化。
另外,可以大量生产木质素,满足广泛应用的交通运输。
碳化和石墨化纤维的物理结构和性能测试表明,纤维适用于交通运输的复合材料。
纤维材料的种类与特性纤维材料是指具有极高长度与直径比的材料,在各个领域都有广泛的应用。
纤维材料的种类繁多,每种材料都有其独特的特性和应用领域。
本文将对常见的纤维材料进行介绍,并探讨它们的特性与应用。
一、天然纤维材料1. 棉纤维棉纤维是最常见的纤维材料之一,具有良好的透气性、吸湿性和舒适性。
棉纤维由纯天然的植物纤维构成,适合用于制作衣物和家居用品。
2. 丝绸丝绸是由蚕茧中提取的天然纤维,具有轻盈、柔软且富有光泽的特点。
丝绸具有良好的保温性能,在制作高级服装和家居用品方面有广泛的应用。
3. 麻纤维麻纤维是一种强度高、耐热、透气性好的天然纤维。
它可以用于制作夏季服装、家居用品和装饰品等。
二、人工合成纤维材料1. 聚酯纤维聚酯纤维是一种重要的合成纤维,具有优异的强度和耐磨损性能。
由于其可塑性强,聚酯纤维常用于制作衣物、地毯和塑料瓶等。
2. 尼龙尼龙是一种具有很高抗拉强度和耐磨损性的合成纤维。
尼龙被广泛用于制作绳索、网格、运动服装和袜子等。
3. 聚丙烯纤维聚丙烯纤维是一种具有良好的耐腐蚀性和耐候性的合成纤维。
聚丙烯纤维常用于制作家居用品、工业滤布和手提袋等。
三、复合纤维材料1. 碳纤维碳纤维是由碳原子构成的纤维材料,具有高强度、低密度和耐高温的特性。
由于其优异的性能,碳纤维广泛应用于航空航天、汽车制造和体育器材等领域。
2. 玻璃纤维玻璃纤维是由玻璃熔融成纤维状后形成的一种无机纤维材料。
玻璃纤维具有良好的绝缘性能,被广泛用于建筑材料、电子产品和船舶制造等领域。
3. 陶瓷纤维陶瓷纤维是一种具有优良耐火性能的纤维材料,适用于高温环境下的隔热和保温。
陶瓷纤维广泛应用于炉窑、锅炉和造船等行业。
综上所述,不同种类的纤维材料具有各自独特的特性与应用。
了解纤维材料的种类和特性,对于正确选择和应用纤维材料具有重要意义。
随着科技的发展和创新的推动,纤维材料在各个领域将继续发挥重要的作用。
无机纤维成分无机纤维成分是指由无机物质构成的纤维材料。
这些材料具有许多特殊的性质和应用领域。
本文将介绍几种常见的无机纤维成分,包括碳纤维、陶瓷纤维和玻璃纤维。
一、碳纤维碳纤维是由高纯度有机纤维原料经过高温炭化和高温石墨化处理而制成的一种特种纤维材料。
碳纤维具有高强度、高模量、低密度和良好的耐高温性能等优点。
它是一种理想的结构材料,广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
碳纤维还具有导电性能,可用于制作导电材料和电磁屏蔽材料。
二、陶瓷纤维陶瓷纤维是由陶瓷原料制成的一种纤维材料。
它具有优异的耐高温性、耐腐蚀性和绝缘性能,是一种理想的耐火材料。
陶瓷纤维广泛应用于高温工业领域,如炉窑隔热、火箭喷嘴、炉膛衬里等。
陶瓷纤维还具有一定的强度和韧性,可用于制作高性能复合材料。
三、玻璃纤维玻璃纤维是由玻璃熔体通过拉丝工艺制成的一种纤维材料。
它具有良好的绝缘性能、耐腐蚀性和机械性能,是一种理想的绝缘材料和增强材料。
玻璃纤维广泛应用于建筑、船舶、汽车、电子等领域。
在建筑领域,玻璃纤维常用于制作隔热保温材料和墙体增强材料;在船舶领域,玻璃纤维常用于制作船体结构材料和船舶隔热材料;在汽车领域,玻璃纤维常用于制作汽车外壳和内饰材料。
除了碳纤维、陶瓷纤维和玻璃纤维,还有一些其他的无机纤维成分。
例如,金属纤维具有良好的导电性能和机械性能,可用于制作导电材料和增强材料;石棉纤维具有耐高温性能和耐腐蚀性能,但由于其对人体健康有害,已逐渐被禁止使用。
无机纤维成分是一类由无机物质构成的纤维材料。
它们具有各自特殊的性质和应用领域,广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
随着科技的不断进步,无机纤维成分的应用前景将更加广阔。
!!堕生笙!塑!笙!!查!丝红窒塑二!!:10.碳纤维及无机纤维T Q346.320062l86碳和活性碳原丝的非织造布电阻性能C i sl o R.‘’’;Fi ber s&T e xt i l es i n Eas t er n Europe,2003,11(2).P75【英)活性碳非织造布应用趋势是作为吸引人的电化学电源的中间产物,用作电容器和超级电容器的电极材料。
电极材料的内电阻很低,这一点是制造高级电容器所必不可少的条件。
文章报道了从再生纤维素研制活性碳非织造布的研究结果。
使用了三种类型纤维素,测定了所用原丝类型对活性碳非织造布电阻性能的影响。
所用原丝类型对活性碳非织造布电阻性能的影nR t E4,。
所达到的电阻值(贯穿电阻低于1n,表面电阻大约为I n)说明这些参数满足了电化学电容器对电极材料的要求。
(钱和生)再生纤维素原丝碳纤维非织造布电极材料20062187从非丙烯腈基的聚乙烯原丝制造低成本碳纤维C ar I O S A:10t er nat i onal SA M P E Tec hni c aI C onf er e nce,2002,34,p.506(英)在能源部门(D O E)的努力下,H excel C or por a t i onsC ar bon Fi b er s R&T研究发展替代聚丙烯腈(PA N)的原丝材料制造低成本碳纤维。
从技术和成本考虑,选择范围较狭窄,仅有四个选择对象:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯。
实验室规模的试验和生产成本模型测算,对于上规模的生产,聚乙烯是最有希望的选择对象。
因此,成功地以商业市售的线性低密度聚乙烯(L LD PE)开始生产了连续碳纤维丝柬。
采用的工序包括与浓硫酸反应使LLD PE 纤维稳定化,然后在惰性环境中进行碳化。
工艺在连续状态进行,L L D PE丝束通过研究级规模的设备。
一种初步的大规模生产加工成本模型表明.L L D PE基碳纤维成本可与商业市售PA N基大丝柬碳纤维进行竞争。
碳纤维是无机材料吗碳纤维是一种由碳元素组成的纤维材料,具有轻质、高强度、耐高温等优良性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
那么,碳纤维到底是属于有机材料还是无机材料呢?这个问题一直备受关注,接下来我们就来探讨一下。
首先,我们来了解一下有机材料和无机材料的定义。
通常情况下,有机材料是指含有碳元素并能够形成碳碳键的化合物,而无机材料则是指除了碳和其它有机元素外的所有化合物。
根据这个定义,碳纤维作为由碳元素组成的材料,应该被归类为无机材料才对。
然而,事实并非如此简单。
虽然碳纤维主要由碳元素构成,但在其生产过程中,通常会添加一些有机树脂作为增强剂,以提高其韧性和可塑性。
这就让人产生了疑问,碳纤维究竟是属于有机材料还是无机材料呢?要解决这个问题,我们需要从碳纤维的化学成分和结构特点来进行分析。
首先,碳纤维的主要成分是碳元素,但在其生产过程中添加的有机树脂含量并不高,且在最终的碳化过程中,有机成分会被大部分去除,最终形成的碳纤维主要是由碳元素组成,具有类似无机材料的性质。
因此,从化学成分上来说,碳纤维更接近于无机材料。
其次,从结构特点上来看,碳纤维具有类似于石墨的结晶结构,其碳原子呈现出六角形排列,形成了稳定的晶格结构。
这种结构使得碳纤维具有高强度、高模量的特点,同时也表现出类似于无机材料的性质。
综上所述,虽然在碳纤维的生产过程中会添加一些有机成分,但最终形成的碳纤维主要由碳元素组成,具有类似无机材料的化学成分和结构特点。
因此,我们可以得出结论,碳纤维更接近于无机材料。
当然,对于碳纤维的分类,不同的学科和领域可能会有不同的看法。
但从化学成分和结构特点上来看,碳纤维更符合无机材料的定义。
在实际应用中,我们应该根据具体的需求和特点来选择合适的材料,而不必过于拘泥于有机材料和无机材料的分类。
总之,碳纤维虽然在生产过程中会添加一些有机成分,但最终形成的材料主要由碳元素组成,具有类似无机材料的性质。
因此,我们可以认为碳纤维更接近于无机材料。
无机纤维的名词解释无机纤维是一种由无机物质构成的纤维状材料。
它与有机纤维在材料成分、结构和性质上存在着差异。
无机纤维可根据其成分分为多种类型,如玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维和金属纤维等。
这些无机纤维在工业和科技领域中有着广泛的应用,为人们的生活带来了许多便利和创新。
1. 玻璃纤维:玻璃纤维是一种常见的无机纤维,由玻璃材料制成。
它具有优良的化学稳定性、耐高温性和力学强度,因而被广泛用于建筑、航空航天、汽车、电子和石油等行业。
玻璃纤维还可以用作增强材料,提高其他材料的强度和耐久性。
2. 碳纤维:碳纤维是一种由碳元素组成的无机纤维。
它具有轻质、高强度和耐腐蚀等突出特点。
碳纤维被广泛应用于航空航天、汽车和体育器材制造等领域。
在航空航天领域,碳纤维可以减轻航天器的重量,提高飞行性能;在汽车领域,碳纤维可以减少车身的重量,提高燃油效率。
3. 陶瓷纤维:陶瓷纤维是一种由陶瓷材料制成的无机纤维。
它具有优异的耐高温性、电绝缘性和抗腐蚀性。
陶瓷纤维在航空航天、电力和化工等领域有广泛的应用。
例如,在航空航天领域,陶瓷纤维可以用于隔热保护,减少航天器在高温环境下的热传导。
4. 金属纤维:金属纤维是一种由金属材料制成的无机纤维。
它具有良好的导电性、导热性和机械性能。
金属纤维被广泛应用于电子、纺织和医疗等领域。
例如,在电子领域,金属纤维可以用于制造导电纤维,用于电子元件的连接和传导;在医疗领域,金属纤维可以用于制作人工血管和植入材料。
除了以上几种常见的无机纤维,还有其他一些特殊材料制成的无机纤维,例如多孔陶瓷纤维、纳米纤维和复合纤维等。
这些无机纤维在各个领域中发挥着不可替代的作用。
值得一提的是,无机纤维的制备过程通常比较复杂,需要借助先进的化学和物理技术。
例如,在制备玻璃纤维时,需要先将玻璃原料熔化,然后通过纺丝或喷射方法将其制成纤维状。
而制备碳纤维则需要通过碳化、石墨化和高温热处理等步骤。
这些制备工艺的不断改进和创新,推动了无机纤维材料的发展和应用。
-27-2007年第5期(第36卷)化纤文摘10.碳纤维及无机纤维TQ346.320075168螺旋形石墨纳米纤维成长的直接观察Baker R.…;Trans at ions of the M ate ria ls Res earc h Society of Japan,2004,29(2),p.515(英)用控制压力电子显微镜(CA EM)来观察由金属催化降解烃得到的石墨纳米纤维的成长。
在这一研究中,对一些影响因素采取相同的态度,催化剂颗粒影响纳米纤维的结构。
用这种方法不仅可以得到定性的性能,还能从记录的分析中得到详细的动态数据。
以这些研究为基础,发现了石墨纳米纤维成长过程中关键步骤的机理。
用某种双金属颗粒进行反应时,纳米纤维或以螺线管形,或以盘旋构形成长。
(薛敏敏)纳米纤维石墨化催化剂分析方法20075169碳纤维的碳化度和石墨化度Sodomka L.;Vlakna a Texti l,2004,11(2),p.39(英/捷)碳纤维频繁应用在纺织复合技术上。
通过结构可确定它们的性能。
最好力学性能的纤维结构接近于杨氏模量不大于1000GPa的石墨。
通过碳纤维的结构可以确定其石墨化度和杨氏模量。
文献提出如何使用X-射线衍射技术确定和定量测算碳化度和石墨化度。
(汪兴华)碳纤维碳化性能X射线衍射法20075170连续纺耐碱玻璃纤维的中试设备Ehrentraut W.…;Technis che Texti ien,2005,48(1)(E23~E25+22~24)(德)耐碱玻璃纤维(AR G)与基质之间的界面影响到纺织品增强混凝土的负载能力。
文章通过尺寸大小和涂层系统,提高陶瓷基质的粘合性,改善ARG耐久性。
新工艺通过特制尺寸的在线表面修饰,就能提高负载能力,提高纺织品增强混凝土的耐久性。
文章的结果与商品化的A R G进行对比讨论。
(钱和生)玻璃纤维混凝土耐久性中试设备5用于吸附病毒的水溶性聚合物多孔碳纤维及其制法东丽;J P2005-60849(2005.3.10)(日)该多孔碳纤维(A1)拥有孔径≥10nm的孔隙容积(A)≥0.15cm3/g,A孔隙含量≥80%(对于微孔容积);或者多孔碳纤维由上述A1纤维组成,直径≤2nm的孔容积≤0.01cm3/g。
微专题——纤维的分类人们通常将长度比直径大千倍以上且具有一定柔韧性和强力的纤细物质统称为纤维。
纤维可分为及。
分为人造纤维和合成纤维。
一、天然纤维天然纤维是自然界存在的,可以直接取得的纤维,根据其来源分成、和三类。
1.植物纤维是由植物的种籽、果实、茎、叶等处得到的纤维,是天然纤维。
2.动物纤维是由动物的毛或昆虫的腺分泌物中得到的纤维。
从动物毛发得到的纤维有、兔毛等;从动物腺分泌物得到的纤维有蚕丝等。
3.是从纤维状结构的矿物岩石中获得的纤维,主要组成物质为各种氧化物,如二氧化硅、氧化铝、氧化镁等,其主要来源为各类。
二、化学纤维是经过化学处理加工而制成的纤维。
可分为(再生纤维)、合成纤维和无机纤维。
1.人造纤维也称。
人造纤维是用含有天然纤维或蛋白纤维的物质,如木材、大豆蛋白质纤维等及其他失去纺织加工价值的纤维原料,经过后制成的。
主要用于纺织的人造纤维有:黏胶纤维、等。
2.合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同,是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质如、煤、天然气、石灰石或,用化学合成与机械加工的方法制成纤维。
如(涤纶)、聚酰胺纤维(或尼龙)、聚乙烯醇纤维()、聚丙烯腈纤维(腈纶)、(丙纶)、(氯纶)等。
附1:六大纶即涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶。
(1)涤纶涤纶的基本组成物质是,分子式为[-OC--COOCH2CH2O-]n,故也称。
(2)锦纶锦纶即尼龙。
一类是由己二胺和己二酸缩聚而得的聚己二酸己二胺,其长链分子的化学结构式为:H—[HN(CH2)6NHCO(CH2)4CO]—OH。
另一类是由己内酰胺缩聚或开环聚合得到的,其长链分子的化学结构式为:H—[NH(CH2)5 CO]—OH。
(3)腈纶结构式为:,聚丙烯腈纤维有人造羊毛之称。
(4)丙纶结构式为:-[CH2-CH(CH3)]n-。
丙纶是用石油精炼的副产物丙烯为原料制得的合成纤维等规聚丙烯纤维的商品名。
又称聚丙烯纤维。
(5)维纶维纶是聚乙烯醇缩醛的商品名称,也叫维尼纶。