發布(bù)時間:2025-01-06 10:02:45 人氣:0次
一、碳纖維的(de)規格分類
單一的碳(tàn)纖維(wéi)非常細,隻有頭發絲的五十分之一左右。無數的碳纖維集合在一起,可以製(zhì)作成碳纖維布、碳纖(xiān)維管、碳纖維加工件等,它們在眾多領域都有廣泛的應(yīng)用。
碳纖維的規格常見的有K、T、M三種,它們都代表什麽意思(sī)呢?下麵小編給(gěi)大(dà)家解釋(shì)一下。
1.K-絲束大小
K指的是一束碳纖維(wéi)中有多少(shǎo)根碳纖維單絲。1K指的是一束碳纖維中有1000根單絲,3K指的是一束碳纖(xiān)維中有3000根單絲,所以這(zhè)個K,可以把它看成千(qiān)這個單位。常用的(de)有1K、3K、6K、12K。一般而言,1K、3K、6K、12K和24K的被稱(chēng)為小絲束;48K、60K、80K、120K及以上(shàng)的則稱為大絲束。
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,成反比例。由於具有輕量化和高強度等特點,小絲束碳纖維通常用於航空航天工業,比如直升機旋翼葉片、機翼組件(jiàn)、螺旋槳、座椅和儀表外殼等。3K和12k是最受歡迎的材料,廣泛應用於工業領域、建(jiàn)築(zhù)、娛(yú)樂(lè)和體育用品。
2.T-強度
T這個型號表示的是碳(tàn)纖維的強度。T值越大,強度越高,T300的強度最低,而T1000的強度是最高的(de)。這是碳纖維行業的領頭羊日本東麗公司所使用的碳纖維型號。常見的有T300、T600、T700、T800和T1000。T600以上(shàng),比較(jiào)高級的隻生產12K以(yǐ)上的碳纖維,隻(zhī)有T300等級的才有1K,3K的碳纖維。
3.M-模量
M代表的(de)是模量。也(yě)是日本東麗(lì)公司所使(shǐ)用的碳纖維型號,東麗公(gōng)司將其碳纖維產(chǎn)品分為標準模量(liàng)級(230 GPa)、中模量級(294 GPa)和高模量(liàng)級(>350 GPa),包括(kuò)M35J、M50J、M60J,其中,M60J的模(mó)量是(shì)最大的。目前(qián)在國內民用領域絕色大部分(fèn)為T係列,而M係列僅用於宇航方麵。
二、碳纖(xiān)維的種類
按照前驅體纖維類型,碳(tàn)纖維可以分(fèn)為:聚丙烯腈(PAN)基碳(tàn)纖維;瀝青基碳(tàn)纖維;粘膠基碳纖維;其他(tā)類型碳纖維(如木質素(sù)基碳纖維、聚丙烯(xī)基碳纖維等)。
按照纖維(wéi)力學性能(拉(lā)伸模量),碳纖維可以分為:超高(gāo)模量碳纖(xiān)維(Ultra-high-modulus,UHM,模量>500GPa);高模量碳纖(xiān)維(high-modulus,HM,模量350-500GPa);中等模量碳(tàn)纖維(Intermediate-modulus,IM,模量250-300GPa);標準(zhǔn)模量碳 纖維(Standard-modulus,模量230-250GPa);低模量(liàng)碳纖維(Low modulus,LM,模量<100Gpa,抗拉(lā)強度>3.0Gpa)。
根據最終熱處理溫度,碳纖維分為:I型,高熱處理碳纖維(high-heat-treatment,HTT),最(zuì)終熱處理溫度在(zài)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(xiān)維 (intermediate-heat-treatment,IHT),最終熱處理溫(wēn)度在 1500°C 左右或以上,可以與高強度(dù)型碳纖維相關聯;III 型,低熱處理碳纖維(wéi),最終熱處理溫度不超過 1000°C。這些是低模量和低強度碳纖維材(cái)料(liào)。
三、主流碳纖維的製備技術
市場上90%以上碳纖維以PAN基碳纖維為主。PAN基碳纖維的生產工(gōng)藝主(zhǔ)要包括原絲生產和原絲碳化兩個過程:首先通過丙烯(xī)腈聚合和紡紗等一係列工藝加工成被稱為“母體“的聚丙(bǐng)烯腈纖維或原絲, 將這些原絲放入氧化爐中在200到300℃進行氧化,還要在碳化爐中,在溫(wēn)度為1000到2000℃下進行碳化等工序製(zhì)成碳纖維。
碳纖維生產工藝流程
碳纖(xiān)維生(shēng)產車間
碳纖維(wéi)前驅體PAN原絲