碳纤维化工技术-碳纤维制造工艺技术

本文目录一览：

• 1、碳纤维制品成型工艺有哪些
• 2、碳纤维的特点
• 3、什么是碳纤维技术
• 4、我国自主研发大丝束碳纤维问世,对哪些行业会带来利好?
• 5、碳纤维复合材料成型方法及工艺
• 6、碳纤维的制备方式

碳纤维制品成型工艺有哪些

拉挤成型是复合材料成型工艺中的一种特殊工艺，其优点是生产过程可完全实现自动化控制，生产效率高。

手糊压层法。将浸过胶后的碳纤维片剪形叠层，或是以便铺层一边刷上树脂，再热压成型。这个方法可以随便选择纤维的方向、大小和厚度，被广泛使用。

碳纤维制品的加工方法：缠绕、卷制、模压、真空成型、充气成型等。目前民用碳纤维制品***用比较多的方法是卷制、模压、真空成型、充气成型。

碳纤维管成型工艺：模压法。这种方法是将早已预浸树脂的的碳纤维材料放入金属模具中，加压后使多余的胶液溢出来，然后高温固化成型，脱膜后成品就出来了，这种方法最适合用来制作汽车零件。手糊压层法。

成型工艺：碳纤维复合材料的成型工艺是制造过程中的重要环节。常用的成型工艺包括手糊法、喷射成型和模压成型等。

碳纤维的特点

高性能碳纤维具有模量高、设计性好、复合性好、重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等特点。碳纤维材料是指含碳量在90%以上的高模量纤维，由有机纤维经高温裂解碳化而成。

碳纤维的特点：碳纤维是含炭量在90%以上的高强度高模量纤维。耐高温居所有化纤之首。用腈纶和粘胶纤维做原料，经高温氧化碳化而成。是制造航天航空等高技术器材的优良材料。

重量轻、柔韧性好碳纤维比强度高、质量仅为钢的1/5，有较高的韧性，可以盘卷，能以较大长度供应而无须搭接。♂施工便捷碳纤维板施工质量易保证，材料不用预加工，工序方便，板材允许交叉。

碳纤维的特点就是：重量轻、强度好（不易变形）、价格贵。另外还具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。在汽车领域，碳纤维的应用最早是在赛车领域，只是近些年才在一些民用汽车中引用。

什么是碳纤维技术

碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。

碳纤维是用于汽车制造的碳复合材料，用于BMW M Performance Parts等附加 部件或整个碳纤维底盘部件。用于制造的成分是碳纤维和由热固性塑料制成的支撑结构，称为基质。这可以由各种材料制成，例如合成树脂。

碳纤维是指含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，是由有机纤维（粘胶基、沥青基、聚丙烯腈基纤维等）在高温环境下裂解碳化而成。

碳纤维加固技术的特点碳纤维加固技术是用环氧树脂粘结剂将碳纤维布沿受拉方向或垂直裂缝方向粘贴在待补强结构上，使贴片与原有结构构件共同受力，从而提高结构的抗弯、抗剪能力。碳纤维加固包括碳纤维布、板加固两种。

纳米碳纤维技术，就是将碳纤维通过物理方法纳米化。目前碳纤维纳米技术产品技术：碳纳米管。

碳纤维是军民两用新材料，属于技术密集型和政治敏感的关键材料。

我国自主研发大丝束碳纤维问世,对哪些行业会带来利好?

1、首先是大阻力碳纤维更适合商业航空的迹象。家用轻质复合材料主要是小阻力之王，24K以上的产品未列入基本标签产品清单商业。江苏深圳也存在类似情况。

2、体育休闲领域 大丝束碳纤维主要应用领域是体育休闲领域，其产品主要有钓鱼竿、高尔夫球杆、滑雪板、羽毛球拍等。美国阿尔笛拉公司每年生产25000根碳纤维高尔夫球杆。基础设施领域 大丝束碳纤维在基础设施方面可用作增强水泥。

3、还可以提升我们汽车、飞机、火箭的性能。碳纤维比金属的重量轻，而且强度更强，还具有很好的耐腐蚀性的优点，是一种可以代替部分金属的好材料，我国能够制造出大丝束纤维，对我们国家具有非常深远的影响。

4、碳纤维材料多用于航天领域。碳纤维复合材料在飞机结构件中的使用始于 1980 年代初，而如今，碳纤维复合材料已被用于制造复合结构件。

5、丝束碳纤维是一种高科技产品，因为本身是碳纤维，所以重量很轻且耐腐蚀。并且强度是钢铁5倍，所以强度也很高。如此优质产品自然广泛应用于航空航天事业，但也正是由于科技含量很高，我国一直无法自主生产，完全依赖进口。

碳纤维复合材料成型方法及工艺

将经过树脂胶液浸渍的连续纤维或布带按一定规律缠绕到芯模上，然后固化、脱模成为复合材料制品的工艺。

缠绕成型将经过树脂胶液浸渍的连续纤维或布带按一定规律缠绕到芯模上，然后固化、脱模成为复合材料制品的工艺。

碳纤维复合材料成型工艺主要有：手糊成型、模压成型、喷射成型、缠绕成型、拉挤成型、真空导入成型、RTM成型、热压罐成型等等。

树脂制备。树脂需要根据具体的要求进行制备，例如需要耐高温、耐腐蚀等性能。碳纤维和树脂的混合。将碳纤维和树脂按照一定比例混合均匀。模具制备。根据产品的要求，制备相应的模具。碳纤维复合材料的成型。

碳纤维的制备方式

碳纤维的制造方法：碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得；按状态分为长丝、短纤维和短切纤维；按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕（MPa）、模量为100GPa左右。

聚丙烯腈（PAN）系碳纤维之制造工程大致可分为聚丙烯腈纤维之制备；安定化工程（耐炎化）；碳化工程；？表面处理与上浆工程；？石墨化工程等五个程序。

制备各向异性的高性能沥青基碳纤维需先将沥青预处理成中间相、预中间相（苯可溶各向异性沥青）和潜在中间相（喹啉可溶各向异性沥青）等。作为烧蚀材料用的粘胶基碳纤维，其原丝要求不含碱金属离子。

为了提高碳纤维与复合材料基体的结合性能，需要进行表面处理、上浆和干燥等工艺。另一种制造碳纤维的方法是气相生长。在催化剂存在下，甲烷和氢气的混合物在1000度时可以发生反应。生产最大长度为50 cm的不连续短碳纤维。

经过多年的发展 目前只有 粘胶（纤维素）基碳纤维 、 沥青纤维 和 聚丙烯腈（PAN）纤维 三种原料制备碳纤维工艺实现了工业化。