發布時間:2025-01-06 10:02:45 人氣:0次
一、碳纖(xiān)維的規格分類
單一的碳纖維非常細,隻有頭發絲的五十分之一左右。無(wú)數的碳纖(xiān)維集(jí)合(hé)在一起,可以製作成碳纖維布、碳纖維管、碳纖維加工件等,它們在(zài)眾多領域都有廣泛的應用。
碳纖(xiān)維的(de)規格常見的有K、T、M三種,它(tā)們都代表什(shí)麽意思呢?下麵小編給大家解釋一下。
1.K-絲束(shù)大小
K指的是一束(shù)碳纖維中有多少(shǎo)根碳纖維單絲。1K指的是一束碳纖維中(zhōng)有(yǒu)1000根單絲(sī),3K指的是一束碳纖維中有3000根單絲,所以這個K,可以把它看成千這個單位。常用的有1K、3K、6K、12K。一般而言,1K、3K、6K、12K和24K的被稱為小(xiǎo)絲(sī)束;48K、60K、80K、120K及以上的則稱為(wéi)大絲束。
從強度上來看,K數越小,強度越低,但是售價上,K數小的 反而貴,成反比(bǐ)例(lì)。由於具有輕量化和高強度等(děng)特(tè)點,小絲束碳纖維通(tōng)常(cháng)用於航空航天工業,比如直升機旋(xuán)翼葉片、機翼組件、螺旋槳、座椅和儀表外殼等。3K和12k是最受歡(huān)迎的材料(liào),廣泛應用於工業領域、建築、娛樂和(hé)體育用品。
2.T-強度
T這個型號表(biǎo)示的是碳纖維的強(qiáng)度。T值越大,強度越高,T300的強(qiáng)度最低,而T1000的強度是最高的。這是碳纖維行業的領頭羊日本東麗公司所使(shǐ)用的碳纖維型號。常見(jiàn)的有T300、T600、T700、T800和T1000。T600以上,比較高(gāo)級的隻生產12K以上的(de)碳纖維,隻有T300等級的(de)才有1K,3K的碳纖維。
3.M-模量
M代表的是模量。也是日本東麗公司所使用的碳(tàn)纖維型號,東麗公司(sī)將其碳纖(xiān)維產品分為標準模量級(230 GPa)、中模量級(294 GPa)和高(gāo)模量級(>350 GPa),包括M35J、M50J、M60J,其中,M60J的模量是最大的。目前在(zài)國內民用(yòng)領域絕色大部(bù)分為T係列,而M係列僅(jǐn)用於宇航方麵。
二(èr)、碳纖維的種類
按照前(qián)驅體纖維類型,碳(tàn)纖維可以分為:聚丙烯腈(PAN)基碳纖維;瀝青基碳纖維;粘膠基碳纖維;其他(tā)類型碳纖維(如(rú)木質素基碳纖(xiān)維、聚丙烯基碳(tàn)纖維(wéi)等)。
按照纖維力學性能(néng)(拉伸模(mó)量(liàng)),碳纖維可以分為:超高(gāo)模量碳纖維(Ultra-high-modulus,UHM,模量>500GPa);高模量碳(tàn)纖維(high-modulus,HM,模量350-500GPa);中等模量(liàng)碳纖維(Intermediate-modulus,IM,模量250-300GPa);標準模量碳 纖維(Standard-modulus,模量230-250GPa);低模量碳纖維(Low modulus,LM,模量<100Gpa,抗拉強度>3.0Gpa)。
根據最終熱處理溫度,碳纖維分(fèn)為:I型,高熱處理碳纖維(high-heat-treatment,HTT),最終熱處理溫(wēn)度在2000°C以上,可與高模量型碳纖維相關聯;II 型,中間熱處(chù)理碳纖維 (intermediate-heat-treatment,IHT),最終熱處理溫度在 1500°C 左右或以上,可以與高強度型碳纖維相關聯;III 型,低熱處(chù)理碳(tàn)纖(xiān)維,最終熱處(chù)理溫(wēn)度不超過 1000°C。這些是低(dī)模量(liàng)和低強度(dù)碳纖維材料。
三、主(zhǔ)流碳纖(xiān)維的製備技術
市場(chǎng)上90%以上碳纖維以PAN基碳纖維(wéi)為主。PAN基碳纖維的生產工藝主要包括原絲生產和原絲碳化兩個過程(chéng):首先通過丙烯腈聚合和紡紗等一(yī)係列工(gōng)藝加工成被稱(chēng)為“母體“的聚(jù)丙烯腈纖維或原絲, 將這些原絲放入氧(yǎng)化爐中(zhōng)在200到(dào)300℃進行氧化,還要在碳化爐中,在溫度為1000到2000℃下進行碳(tàn)化等工序製成碳纖維。
碳纖維生產工藝流程
碳纖維生產車間
碳纖維前驅體PAN原絲