纺织纤维碳纤维

碳纤维复材0902班林晓光16号碳纤维（carbon fibre），顾名思义，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

与传统的玻璃纤维(GF)相比，杨氏模量是其3 倍多；它与凯芙拉纤维(KF-49)相比，不仅杨氏模量是其2倍左右，而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性出类拔萃。

有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中，时间已过去30多年，它至今仍保持纤维形态碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。

传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。

碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

1994年至2002年左右，随着从短纤碳纤维到长纤碳纤维的学术研究，使用碳纤维制作发热材料的技术和产品也逐渐进入军用和民用领域。

现在国内已经有使用长纤碳纤维制作国家电网电缆的使用案例多处。

同时，碳纤维发热产品，碳纤维采暖产品，碳纤维远红外理疗产品也越来越多的走入寻常百姓家庭。

碳纤维增强材料的表面物理化学特点：1.表面积：碳纤维的表面积通常是用Brunauer—Emett-Teller(BET)公式计算氮或氪在77K的吸附而得到的。

它取决于原材料的本质、热处理温度和对碳纤维进行的表面处理的本质。

PAN基碳纤维通常具有均匀的横截面和光滑的表面，因此与具有不规则横截面和粗糙表面的粘胶基碳纤维相比，表面积较小。

在较低温度下制备的碳纤维(II型和1Ii型)具有有属性差的结构，并含有大量微孔，因此表面积大。

当热处理温度升高时，能消除大部分孔隙，而且减小了通向表面的孔隙率，因此表面积减小。

2.多孔结构：在碳纤维中存在着孔隙。

现在确认碳纤维是由石墨层面以不完善堆砌的微纤柬构成的。

这种不完善的堆砌使得微纤束之间产生空间，从而形成了孔隙或空穴。

纺织新材料
纺织新材料是一种应用于纺织品制造的新型材料，它具有更好的性能和更广泛的应用领域，正在逐渐替代传统纺织材料。

这些新材料包括纳米纤维、碳纤维、生物纤维等，它们都具有独特的特点和优势。

纳米纤维是一种由纳米颗粒组成的材料，具有很高的比表面积和较好的力学性能。

由于纳米纤维的粒径很小，纤维的比表面积较大，因此纳米纤维具有很好的透气性和湿气传导性，可以在纺织品中产生良好的透气效果。

此外，纳米纤维材料还具有较好的耐磨性和耐化学性能，可以延长纺织品的使用寿命。

因此，纳米纤维材料广泛应用于运动服、户外装备等纺织品领域。

碳纤维是一种由碳纤维原料制成的纤维材料，具有轻质、高强度和高刚度等特点。

由于碳纤维的比重较轻，因此纺织品制成的产品重量较轻，适用于轻量化要求较高的领域。

此外，碳纤维材料具有很好的耐腐蚀性和热稳定性，可以在高温和腐蚀环境中保持良好的性能。

因此，碳纤维材料广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。

生物纤维是一种由天然植物或动物纤维制成的纤维材料，具有很好的生物降解性和可再生性。

由于生物纤维材料可以迅速降解，并且可以通过植物或动物资源进行再生，因此生物纤维纺织品很受环保意识高涨的消费者欢迎。

此外，生物纤维材料还具有很好的柔软度和舒适性，可以提高纺织品的穿着舒适度。

因此，生物纤维材料广泛应用于服装、家居纺织品等领域。

纺织新材料在纺织品制造中的应用为产品的功能和性能提供了新的解决方案，提高了纺织品的品质和竞争力。

随着技术的不断发展，纺织新材料的研发与应用将继续推动纺织行业的创新发展，为消费者提供更多更好的纺织产品。

碳纤维织物生产工艺流程1.引言1.1 概述碳纤维织物作为一种先进的材料，具有许多出色的性能特点，如轻质、高强度、耐腐蚀、导电等，因此在航空航天、汽车制造、体育用品等领域有着广泛的应用。

碳纤维织物的生产工艺流程对于确保产品质量和性能至关重要。

碳纤维织物的生产工艺流程，主要包括原料准备、纺丝、预氧化、炭化、加工等几个主要步骤。

在整个生产过程中，需要严格控制每个环节的工艺参数，以确保最终产品符合设计要求。

首先，原料准备是碳纤维织物生产工艺流程的第一步。

生产碳纤维织物所需的主要原料是聚丙烯腈纤维，这是一种合成纤维，具有较高的碳含量和良好的纤维性能。

在原料准备阶段，需要选择优质的聚丙烯腈纤维，并对其进行预处理，以提高纤维的柔软性和可纺性。

接下来是纺丝过程。

纺丝是将聚丙烯腈纤维加工成纱线的过程。

纺丝过程可以采用干法纺丝或湿法纺丝两种方式。

干法纺丝是将预处理后的聚丙烯腈纤维通过高温加热软化，然后由纺纱机器拉伸成纤维。

湿法纺丝则是将纺丝前的纤维浸泡在溶液中，通过旋转离心机除去多余的溶液，然后进行拉伸。

在纺丝之后，需要对纱线进行预氧化处理。

预氧化是为了消除纱线中的杂质和纤维内部的应力，提高碳化过程中纤维的均匀性。

预氧化通常在高温下进行，并且需要控制氧气和温度的浓度，以确保纤维的预氧化效果。

完成预氧化后，纤维进行炭化处理。

炭化是将预氧化后的纤维高温处理，以使其转变为纯碳纤维。

在炭化过程中，需要选择合适的温度和炭化时间，并且采用适当的保护气氛，以确保纤维的化学成分和结构得到良好的控制。

最后，经过炭化的纤维会进行加工，包括织造、编织等工艺，形成最终的碳纤维织物。

在加工过程中，需要考虑纤维的方向性、密度等参数，以确保织物的性能和外观质量。

总之，碳纤维织物的生产工艺流程是一个复杂而精细的过程。

通过合理控制每个环节的工艺参数，可以获得具有优异性能的碳纤维织物产品。

随着对碳纤维织物需求的不断增加，生产工艺的不断改进和优化将会进一步推动碳纤维织物的应用领域的扩大和深化。

纺织纤维碳纤维
纺织纤维是用于制造纺织品的材料，包括天然纤维和化学纤维。

其中，碳纤维是一种高性能的新型材料，广泛应用于各个领域。

碳纤维是一种由聚丙烯腈、沥青或粘胶等有机纤维在高温下裂解碳化而得到的含碳量高于90%的无机高分子纤维。

它具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、抗辐射、导电性好等一系列优异性能，被誉为“黑色黄金”。

碳纤维在纺织业中的应用日益广泛，主要体现在以下几个方面：
1. 航空航天：碳纤维复合材料因其轻质、高强度的特点，被广泛应用于飞机制造中，可以有效减轻飞机重量，提高飞行效率。

2. 汽车工业：碳纤维复合材料也逐渐被应用于汽车制造中，以实现汽车轻量化，提高燃油经济性。

3. 风能产业：碳纤维复合材料叶片的使用，可以大大提高风力发电机的发电效率。

4. 体育用品：碳纤维也被广泛应用在自行车、球拍、滑雪板等体育用品中，提高了产品的性能。

总的来说，碳纤维作为一种高性能的新型材料，其在纺织纤维领域的应用有着广阔的前景。

然而，目前碳纤维的生产成本较高，限制了其在更大范围内的应用。

未来，随着科技的进步，我们期待碳纤维的成本能够进一步降低，使其能够在更多的领域得到应用。

目录1.碳纤维概述 (2)1.1碳纤维性质 (2)1.2.碳纤维主要用途 (3)2.国际碳纤维产业分析 (6)2.1.全球产能状况 (6)2.2.全球需求 (7)3.碳纤维生产工艺技术 (9)3.1.PAN基碳纤维 (9)3.2.沥青基碳纤维 (10)3.3.碳纤维生产工艺特点 (10)3.4.碳纤维生产技术 (11)4.中国碳纤维发展状况 (14)4.1.PAN基碳纤维 (14)4.2.沥青基碳纤维 (15)5.国产碳纤维存在的问题 (16)6.结语 (16)参考文献 (17)碳纤维1.碳纤维概述碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的新型纤维材料。

它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

作为高性能纤维的一种，碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用，从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。

因此，碳纤维被认为是高科技领域中新型工业材料的典型代表，为世人所瞩目[1]。

1.1碳纤维性质[2,3,4,5,6]碳纤维是一种力学性能优异的新材料。

他的比重不到钢的1/4，比铝还要轻，比强度是铁的20倍。

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。

因此，可以应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域、GOLF球棒等体育休闲领域。

由于使用碳纤维材料可以大幅降低结构重量，因而可显著提高燃料效率。

采用碳纤维与塑料制成的复合材料制造的飞机以及卫星、火箭等宇宙飞行器，噪音小，而且因质量小而动力消耗少，可节约大量燃料。

据报道，航天飞行器的质量每减少1kg，就可使运载火箭减轻500kg。

碳纤维除了具有一般碳素材料的特性：耐高温, 耐磨擦, 导电, 导热及耐腐蚀等, 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。

纺织纤维种类集锦
1. 棉纤维：是一种常见且常用的天然纤维，具有良好的透气性、吸湿性和柔软度，适于制作服装和家居用品。

2. 毛纤维：来自动物身上的毛发，如羊毛、兔毛和骆驼毛等。

毛纤维具有保暖性能和弹性，适用于生产冬季服装和毛毯等产品。

3. 丝绸纤维：由蚕丝、蜘蛛丝等无机纤维构成，具有光泽和柔软的质地。

丝绸纤维适用于制作高级服装、床上用品和家居饰品。

4. 麻纤维：来源于亚麻、苎麻、黄麻等植物的茎部纤维。

麻纤维具有良好的透气性和吸湿性，适用于制作夏季服装和床上用品。

5. 化学纤维：包括聚酯纤维、锦纶纤维、腈纶纤维等，是通过人工合成的纤维。

化学纤维具有丰富的品种和多样的性能，适用于各种不同领域的产品制造。

6. 膨体纤维：是一种特殊的纤维，具有蓬松的形态和轻盈的触感，适用于制作羽绒服、抱枕和填充物等产品。

7. 金属纤维：由金属丝制成的纤维，具有良好的导电性和耐高温性能。

金属纤维用于制作电子产品、防静电材料和防火材料等。

8. 碳纤维：由碳纤维原料经过特殊工艺制成的纤维，具有轻质、高强度和耐腐蚀的特点。

碳纤维广泛应用于航空、航天、汽车制造和体育器材等领域。

9. 玻璃纤维：由玻璃纤维原料制成的纤维，具有优异的耐热性和绝缘性能。

玻璃纤维广泛用于建筑、航天、船舶制造和石化等领域。

10. 生物纤维：由天然植物纤维或动物纤维提取制成的纤维，如竹纤维、莲花纤维等。

生物纤维具有良好的环保性能和天然的质感，适用于绿色纺织产品的生产。

碳布的组成成分简介碳布是一种由碳纤维组成的纺织材料，具有不同结构和性质。

它在许多领域中广泛应用，如航空航天、汽车工业、体育用品等。

本文将详细介绍碳布的组成成分，包括碳纤维、基体（或织物）和树脂。

碳纤维碳纤维是碳布的主要成分，它由柱状的碳纤维束构成，每根纤维直径为10-50微米。

碳纤维具有高强度、高模量和低密度的特点，是一种优秀的纤维材料。

碳纤维的制备制备碳纤维的方法有石墨化、空心纺丝和聚丙烯纺丝等。

其中，石墨化是最常用的方法。

制备碳纤维的过程包括纺丝、炭化和石墨化三个步骤。

首先，将聚丙烯等原料溶解在有机溶剂中，形成纺丝液，通过纺丝机将纺丝液拉丝成纤维束。

然后，将纤维束进行炭化处理，在高温下去除非碳元素，得到碳纤维。

最后，通过石墨化处理，提高碳纤维的石墨结晶度。

碳纤维的特性碳纤维具有低比重、高强度和高刚度的特点，比重约为1.8-2.0g/cm³，强度为2000-7000MPa，刚度为200-800GPa。

此外，碳纤维还具有优异的耐高温性能，可在高温下长时间工作。

基体（或织物）碳纤维基体是碳布中的一部分，它起到连接和支撑碳纤维的作用。

基体可以是无纺布、纸张、薄膜等材料。

无纺布无纺布是一种以纤维为原料，通过纺织或熔融方法制成的片状物。

它具有厚度均匀、柔软、透气、强度高等特点，适用于各种工业应用。

纸张纸张是一种由纤维构成的薄片，用于传递和保护信息。

它通常由纸浆制成，纤维源可以是木材、植物纤维或废纸。

纸张有不同的厚度和质地，可以根据需要选择适合的纸张作为碳布的基体。

薄膜薄膜是一种非常薄的材料，通常由聚合物制成。

它具有柔韧、透明、耐化学品腐蚀等特点。

薄膜可以作为碳布的基体，用于增强和保护碳纤维。

树脂树脂是碳布中的另一个重要组成成分，它与碳纤维和基体相互作用，形成一个坚固的复合材料结构。

树脂可以是热固性树脂或热塑性树脂。

热固性树脂热固性树脂是一种通过加热固化形成硬化结构的树脂。

常见的热固性树脂有环氧树脂、酚醛树脂和聚酯树脂等。