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碳纤维综述碳纤维指在化学组成中碳元素质量分数在 90%以上的纤维材料，是20世纪60年代开发成功的一种耐高温、耐腐蚀、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、高强度、高模量新型碳材料。
碳纤维可采用聚丙烯腈纤维（PAN 纤维）、沥青纤维、粘胶纤维或木质素纤维等经过氧化、低温碳化、高温碳化而制成。
广泛应用于航空航天、体育休闲用品和一般工业领域。
碳纤维产业在发达国家支柱产业升级乃至国民经济整体素质提高方面，发挥着非常重要的作用。
碳纤维是上世纪 60 年代兴起的一种新型高性能材料，它具有很多优点，是一种理想的功能材料和结构材料。
起初是为宇航工业和军用飞机的需要发展起来的，但是如今己经广泛应用于商业、民用航空、文体、工业以及运输等领域，具有广阔的应用前景。
高性能碳纤维复合材料的开发应用，进一步促进了碳纤维工业的发展[1]。
[2]二：碳纤维的分类碳纤维一般按原料不同、性能、用途来进行分类。
具体分类如下：（1）碳纤维纸根据其原料不同分为：聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、黏胶基碳纤维三种。
（2）碳纤维按性能可分为：高性能碳纤维和低性能碳纤维。
其中高性能碳纤维有分为高强度碳纤维、高模量碳纤维、中模量碳纤维等类型。
低性能碳纤维分为耐火碳纤维、石墨碳纤维等类型。
（3）按用途不同分为五个等级：高模量（模量＞500GPa）、高强度（强度＞3GPa）、中模量（模量100～500GPa）、低模量（模量100～200GPa）、普通用途(模量＜100GPa ，强度＜1 GPa）[3]。
三：碳纤维的性能碳纤维呈黑色，坚硬，具有强度高、重量轻等特点，是一种力学性能优异的新材料。
碳纤维具有一些非常优异的特性:抗拉强度高，可高达3000~4000MPa，比钢高4倍，比铝高6一7倍;弹性模量高，可高达600GPa;密度小、比强度高，碳纤维的密度是钢的1/4，是铝的1/2，比强度比钢大16倍，比铝合金大12倍。
此外，还有耐高低温性能好，当温度高于400℃时，才出现明显的氧化，生成Co和Co2 ; 在非氧化气氛中，可在2000℃使用，即使在3000℃也不熔、不软;在-180℃下，钢铁都变得比玻璃脆，而碳纤维依旧很柔软; 耐腐蚀性强，能耐浓盐酸、硫酸、磷酸、苯、丙酮等，将碳纤维放在浓度为50%的盐酸、硫酸和磷酸中，200天后其弹性模量、强度和直径基本没有变化，其耐腐蚀性比黄金还好;热膨胀系数小、摩擦系数小和导热系数大，可以耐急冷急热，即使从3000℃降到室温也不会炸裂;导电性能好，电阻率为10-2 ~ 10-4Ω.cm;与其它材料相容性高、与生物的相容性好;又兼备纺织纤维的柔软，可加工性，设计自由度大，可进行多种设计，以满足不同产品的性能与要求。
碳纤维规格分类
碳纤维是一种轻质高强度的材料，被广泛应用于航空航天、汽车、运动器材等领域。
碳纤维的规格分类主要是根据其纤维的细度和数目来划分的。
1. 细度分类
碳纤维的细度通常用直径（或面积）来表示，常用的单位是微米（μm）。
按照细度分类，碳纤维可以分为以下几类：
- 高弹模碳纤维：细度在5-7μm之间，弹性模量高，适用于需要高刚度和强度的领域。
- 中等强度碳纤维：细度在7-8μm之间，弹性模量适中，适用于需要高强度和刚度的领域。
- 高强度碳纤维：细度在8-10μm之间，弹性模量适中，适用于需要高强度和轻量化的领域。
- 超高强度碳纤维：细度在10μm以上，弹性模量高，适用于需要极高强度和刚度的领域。
2. 数目分类
碳纤维的数目指的是单位面积上纤维的数量，常用的单位是每平方厘米的纤维数（个/cm）。
按照数目分类，碳纤维可以分为以下几类： - 稀疏碳纤维：每平方厘米的纤维数小于1000个/cm，适用于低要求的领域。
- 中等碳纤维：每平方厘米的纤维数在1000-2000个/cm之间，适用于一般要求的领域。
- 密集碳纤维：每平方厘米的纤维数大于2000个/cm，适用于高要求的领域。
综合细度和数目分类，可以得出不同规格的碳纤维产品，满足不同领域和应用的需求。
碳纤维分类标准
1. 碳纤维按原料分，就像做饭用不同食材一样，有 PAN 基碳纤维，这就好比我们常用的大米呀，用处广泛着呢！比如好多高端的自行车车架就是用它做的！
2. 还有沥青基碳纤维哦，它就像是独特风味的调料，虽然不那么常见，但在一些特殊领域可是大显身手，像一些高温环境下的零部件就有它的身影！
3. 按性能来分呢，也有高强型碳纤维呀，嗨，这简直就是个大力士，能承受超强的力量，航空航天领域可少不了它的助力！
4. 中强型碳纤维也有它的用武之地呀，就好像团队里可靠的中间人，虽然不是最突出的，但也是不可或缺的，一些日常的工业制品中就能见到它啦！
5. 高模型碳纤维呢，那像是舞蹈家一样，柔韧性超棒的，在对精度要求高的地方可吃香了，比如精密仪器的制作！
6. 按丝束大小分，小丝束碳纤维就跟小巧玲珑的宝石似的，精致且珍贵，往往用在要求非常高的地方，像一些医疗器材！
7. 大丝束碳纤维呢，那就是大块头有大用处呀，在大规模的生产中那可是发挥大作用，比如风力发电的叶片制造！
8. 碳纤维还能按用途分类呢，竞技体育领域用到的碳纤维，那就是让运动员如虎添翼的利器，能提升装备的性能呀！
9. 民用领域的碳纤维，就像是我们生活中的好帮手，让各种产品更轻便、更耐用呀！总之，碳纤维的分类标准可多了，每个分类都有它独特的魅力和价值呢！。
炭纤维分类和定义按原丝类型分类：适用于制造炭纤维的前躯体材料类型很多，来源广泛。
最常用的原材料有粘胶材料（Rayon）、聚丙烯腈纤维（PAN）、沥青纤维（Pitch）和各种气态的碳氢化合物，这些前躯纤维材料在相应的工艺条件下，经过热解、催化热解和炭化形成或生成相应的炭纤维。
粘胶基炭纤维是由粘胶原丝经过化学处理、炭化处理和高温处理制成的炭纤维。
从结构上看粘胶基炭纤维通常为各向同性的炭纤维。
此类炭纤维的原纤维（即粘胶纤维）中，通常碱金属含量比较低，如钠含量一般小于25 ppm，全灰分含量的也不大于200ppm，所以，它特别适用于制作那些要求焰流中碱金属离子含量低的烧蚀防热型的复合材料聚丙烯腈基炭纤维是聚丙烯腈原丝经过预氧化处理、炭化和在尽可能高的温度下热处理制成的炭纤维。
沥青基炭纤维可分为各向同性沥青基炭纤维和各向异性沥青基炭纤维两大类。
由各向同性的沥青纤维经过稳定化、炭化而制得的炭纤维称为各向同性沥青基炭纤维，即力学性能较低的通用级沥青基炭纤维；由拟似中间相沥青或中间相沥青经过纺丝工序转变为沥青纤维，再进行稳定化、炭化和适当的高温处理而制得的纤维称为各向异性的沥青基炭纤维。
气相生长炭纤维是以碳氢气体为原材料，借助固体催化剂（如铁或其他过渡金属）的帮助生长的炭纤维。
气相炭纤维由可石墨化炭组成，通过2800度的高温可以转变为石墨纤维。
按力学性能分类高模型炭纤维（HM）。
这是一种沿纤维轴向方向的弹性模量相当于石墨单晶弹性常数（炭纤维模量的理论值）的30%以上、且拉伸强度与弹性模量之比小于1%的炭纤维。
高强型炭纤维（HT）。
通常这类炭纤维的拉伸强度超过3000MPa，其强度与刚度之比值约为1.5%~2.0%。
中模型炭纤维（IM）它基本上是属于高模型一类的炭纤维，又称为高强中模型炭纤维。
其拉伸强度与高强型炭纤维相当，只是模量值稍高，可以达到炭纤维理论值的30%，强度与模量之比值仍然高于1%。
这类纤维的应用最为普遍，常用来制作各类结构复合材料。
碳纤维管分类标准碳纤维管是一种由碳纤维制成的管状材料。
根据其特性和应用领域的不同，碳纤维管可以分为多个分类。
下面将从不同的角度对碳纤维管进行分类介绍。
一、按照材料组成分类1. 纯碳纤维管：由纯碳纤维制成，具有较高的强度和刚度，同时具备轻质化的优势。
常用于航空航天、运动器材等领域。
2. 碳纤维复合管：由碳纤维和其他材料（如环氧树脂）复合制成，可以根据需求调整材料配比，以获得更好的性能。
广泛应用于机械、汽车、建筑等领域。
二、按照制造工艺分类1. 卷绕碳纤维管：通过将碳纤维在模具上进行卷绕，再进行热固化处理而制成。
具有较好的强度和耐磨性，常用于航空航天、船舶等领域。
2. 拉伸碳纤维管：将碳纤维束进行拉伸并加热处理，使其形成管状结构。
具有较高的强度和刚度，常用于体育器材、航空航天等领域。
3. 注塑碳纤维管：将碳纤维与树脂混合后注入模具，并进行热固化处理。
具有较好的表面光洁度和尺寸稳定性，常用于电子产品、汽车零部件等领域。
三、按照外观形状分类1. 圆形碳纤维管：外观呈圆柱形，是最常见的碳纤维管形状。
广泛应用于机械、航空航天、运动器材等领域。
2. 方形碳纤维管：外观呈方形或矩形，具有较好的抗扭转性能。
常用于建筑、桥梁等领域。
3. 不规则碳纤维管：外观形状不规则，根据具体需求进行设计和制造。
常用于特殊场景下的应用，如医疗器械、船舶等领域。
四、按照应用领域分类1. 航空航天领域碳纤维管：具有轻质高强度的特点，常用于制造飞机、火箭等航空航天器材。
2. 运动器材领域碳纤维管：具有高强度和良好的刚性，常用于制造高尔夫球杆、自行车车架等运动器材。
3. 机械领域碳纤维管：具有优异的强度和刚度，可以替代传统金属材料，用于制造机械零部件、轴承等。
4. 建筑领域碳纤维管：具有轻质高强度的特点，常用于加固和修复混凝土结构、制造建筑材料等。
碳纤维管可以根据材料组成、制造工艺、外观形状和应用领域进行分类。
不同类别的碳纤维管具有不同的特点和应用范围，可以根据具体需求选择适合的碳纤维管进行应用。
碳纤维1.碳纤维的概念碳纤维，英文为Carbon Fiber，简称CF。
碳纤维是指由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，是纤维中含碳量在95%左右的碳纤维和含碳量在99%左右的石墨纤维。
2．碳纤维的结构碳纤维的分子结构介于石墨与金刚石之间。
目前公认的碳纤维结构是由沿纤维轴高度取向的二维乱层石墨组成。
微晶的形状、大小、取向以及排列方式与纤维的制备工艺相关。
3.碳纤维的性质碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征,是一种的力学性能优异的新材料。
碳纤维拉伸强度约为2到7GPa，拉伸模量约为200到700GPa。
密度约为1.5到2.0克每立方厘米，这除与原丝结构有关外，主要决定于炭化处理的温度。
一般经过高温3000℃石墨化处理，密度可达2.0克每立方厘。
再加上它的重量很轻，它的比重比铝还要轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍。
碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同，它有各向异性的特点。
碳纤维的比热容一般为7.12。
热导率随温度升高而下降平行于纤维方向是负值（0.72到0.90），而垂直于纤维方向是正值（32到22）。
碳纤维的比电阻与纤维的类型有关，在25℃时，高模量为775，高强度碳纤维为每厘米1500。
这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量。
同钛、钢、铝等金属材料相比，碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点，可以称为新材料之王。
碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外，其外形有显著的各向异性柔软，可加工成各种织物，又由于比重小，沿纤维轴方向表现出很高的强度，碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。
碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500兆帕以上，是钢的7到9倍，抗拉弹性模量为230到430G帕亦高于钢；因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000兆帕以上，而A3钢的比强度仅为59兆帕左右，其比模量也比钢高。
碳纤维布规格分类碳纤维布是一种以碳纤维为原料制成的织物，具有轻质、高强度、高刚度、耐腐蚀、抗疲劳等优异的性能，广泛应用于航空航天、汽车、体育器材、建筑材料等领域。
根据不同的使用要求和工艺需求，碳纤维布可以分为多种规格和分类。
一、按照纤维方向分类1. 平纹碳纤维布：平纹碳纤维布是最常见的一种分类，其中的纤维以水平和垂直两个方向呈现平行纺织的规律，形成六方形的格子。
平纹碳纤维布具有纤维分布均匀、强度高、表面光洁等特点，适用于需要提高整体强度和刚性的应用领域。
2. 斜纹碳纤维布：斜纹碳纤维布的纤维方向呈现斜45度的角度，可以提供更好的柔韧性和耐刮擦性能。
斜纹碳纤维布一般用于有弯曲和复杂曲线结构的应用，例如体育器材、汽车零件等。
3. 疏纹碳纤维布：疏纹碳纤维布是将纱线随机织造而成的，纤维分布较为杂乱，具有较好的柔韧性和吸音性能，适用于某些特殊场合，如音响箱体、船艇衬垫等。
二、按照纤维重量分类1. 200g/m2以下：这种重量级的碳纤维布一般适用于需要较轻质结构的应用，比如航空航天领域的航模、轻型飞机、航天器件等。
2. 200g/m2-300g/m2：属于中等重量级的碳纤维布，广泛应用于汽车、船舶、体育器材、建筑材料等领域，可以提供更高的强度和刚度。
3. 300g/m2以上：相对于前两种重量级，300g/m2以上的碳纤维布更为厚实和坚固，适用于某些需要超强结构的应用，例如赛车模型、高强度零件等。
三、按照纺织方式分类1. 纺机织碳纤维布：这种碳纤维布是通过采用大型纺织机进行织造得到的，具有良好的一致性和可重复制造性，广泛应用于大批量生产的领域，例如汽车、航空、体育器材等。
2. 手工织碳纤维布：手工织碳纤维布是由人工进行织造的，工艺复杂且时间成本较高，但可以得到更精细的织物结构。
手工织碳纤维布一般用于一些小批量、特殊要求的应用，如艺术品、高端定制品等。
以上是碳纤维布的规格分类及相关参考内容。
无论是按照纤维方向、纤维重量还是纺织方式，都会对碳纤维布的性能和应用产生不同的影响，因此在选择碳纤维布时，需要根据具体的使用需求和工艺要求来确定合适的规格分类。
碳纤维的分类1. 引言碳纤维是一种高强度、低密度的材料，具有优异的机械性能和化学稳定性，在航空航天、汽车、体育用品等领域得到广泛应用。
碳纤维根据其结构和特性可以被分为不同的类别，本文将对碳纤维的分类进行全面、详细、完整且深入地探讨。
2. 基于生产工艺的分类根据碳纤维的生产工艺，可以将其分为以下几类：2.1 气相成熟法碳纤维气相成熟法碳纤维是一种常用的生产工艺，其主要步骤包括原料预处理、聚合物纺丝、炭化和热处理等。
这种碳纤维具有优异的机械性能和高温稳定性，广泛应用于航空航天领域。
2.2 熔融纺丝法碳纤维熔融纺丝法碳纤维是通过将碳纤维前驱体熔融，并通过纺丝和拉伸等步骤制备而成。
相比于气相成熟法碳纤维，熔融纺丝法碳纤维的生产过程更简单，但其机械性能和热稳定性稍逊。
熔融纺丝法碳纤维主要应用于汽车和体育用品等领域。
2.3 化学气相沉积法碳纤维化学气相沉积法碳纤维是一种通过化学反应在载体上沉积碳纤维的方法。
这种方法可以在较低的温度下制备碳纤维，且可以控制纤维的形貌和结构。
化学气相沉积法碳纤维在催化剂载体、电池电极等领域有广泛的应用。
3. 基于纤维结构的分类碳纤维的结构可以根据其在纤维中的排列方式进行分类，常见的碳纤维结构分类包括以下几种：单向碳纤维是指纤维的方向基本上保持在同一方向上，具有高强度、高模量的特点，适用于对拉伸性能要求较高的应用场合。
3.2 多向碳纤维多向碳纤维是指纤维在不同方向上都有一定的分布，具有比单向碳纤维更好的层合性能和抗冲击性能。
多向碳纤维常用于复合材料中，以提高材料的综合性能。
3.3 高弹性碳纤维高弹性碳纤维具有比较高的韧性和弯曲性能，可以在受到外力后迅速恢复原状。
这种碳纤维常用于需要有一定变形能力的应用场合，如体育器材等。
3.4 交联碳纤维交联碳纤维是指碳纤维与其他纤维或材料通过化学反应或物理链接相互交联。
这种碳纤维具有更复杂的结构和性能，常用于一些特殊的应用中，如航空航天领域的复合材料。
