definīcija
Augstākas kārtas oglekļa šķiedras attiecas uz oglekļa šķiedrām ar augstu stiepes izturību (lielāks par 4,5 GPa) un augstu stiepes moduli (lielāks par 250 GPA). Salīdzinot ar parasto oglekļa šķiedru, augstas pakāpes oglekļa šķiedra ir blīvāka struktūrā un tai ir mazāk defektu, tāpēc tai ir labākas mehāniskās īpašības un termiskā stabilitāte.
Augstas klases oglekļa šķiedru raksturojums
Augsta stiprība: augstas pakāpes oglekļa šķiedras stiepes izturība ir 5-7, kas ir tērauda un vairāk nekā 10 reizes lielāka par alumīnija sakausējumu.
Augsts modulis: augstas kārtas oglekļa šķiedras stiepes modulis ir 2-3, kas ir tērauda un vairāk nekā 5 reizes vairāk nekā alumīnija sakausējuma.
Zems blīvums: augstas kārtas oglekļa šķiedras blīvums ir tikai 1. 7-2. 0 g/cm³, kas ir 1/4 tērauda un 1/2 alumīnija sakausējuma.
Augstas temperatūras izturība: augstas pakāpes oglekļa šķiedras var izturēt augstas temperatūras virs 2000 grādu inertā gāzes vidē.
Korozijas izturība: Augstas pakāpes oglekļa šķiedrām ir lieliska izturība pret koroziju pret ķīmiskām vielām, piemēram, skābēm, sārmiem un sāļiem.
Zems izplešanās koeficients: augstas pakāpes oglekļa šķiedru termiskās izplešanās koeficients ir tuvu nullei, un izmēru stabilitāte ir lieliska temperatūras izmaiņu vidē.
Elektriskā un siltumvadītspēja: augstas kvalitātes oglekļa šķiedrām ir labas elektriskās un siltumvadītspējas īpašības, un tās var pielāgot pēc vajadzības.
Augstas klases oglekļa šķiedras ražošanas process
Augstas pakāpes oglekļa šķiedras ražošanas process galvenokārt ietver šādas darbības:
1
>>
Prekursora sagatavošana:
Augstas kvalitātes poliakrilonitrils (PAN) vai asfalts tiek izvēlēts kā izejviela, un prekursoru izgatavo, vērpjot, sastādot un citus procesus.
2
>>
Iepriekšēja oksidācija:
Prekursors tiek iepriekš oksidēts gaisā pie 200-300 pakāpes, lai šķērsotu tā molekulāro struktūru, veidojot stabilu trapecveida struktūru.
3
>>
Karbonizācija:
Iepriekš oksidētais prekursors tiek uzkarsēts līdz 1000-1500 grādam inertā gāzes vidē, lai tā oglekļa saturs sasniegtu vairāk nekā 90%.
4
>>
Grafitizācija:
Karbonizētā šķiedra tiek uzkarsēta līdz 2500-3000 grādam inertā gāzes vidē, lai tā grafīta kristalīta struktūra būtu pilnīgāka, un uzlabotu šķiedras moduli un stiprību.
5
>>
Virsmas apstrāde:Grafitizēto šķiedru virsmas apstrāde, lai uzlabotu to saskarnes saites stiprību ar sveķu matricu.
6
6
Augstas pakāpes oglekļa šķiedras veiktspējas rādītāji
| Veiktspējas metrika | Skaitliskā vērtība |
| Stiepes izturība (GPA) | 4.5-7.0 |
| Stiepes modulis (GPA) | 250-400 |
| Blīvums (g/cm 鲁) | 1.7-2.0 |
| Pagarinājums pārtraukumā (%) | 1.5-2.0 |
| Termiskās izplešanās koeficients (10 鈦烩伓/k) | -1 |
| Siltumvadītspēja (ar m 路 k) | 10~20 |
| Pretestība (惟路 cm) | 10⁻³-10⁻⁴ |
