什么是短切碳纖維？
發布日期： [2017/11/24]
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短切碳纖維是由碳纖維長絲經纖維切斷機短切而成，其基本性能主要取決于其原料——碳纖維長絲的性能。短纖維具有分散均勻、喂料方式多樣、工藝簡單等的優點，可以應用于碳纖維長絲所不適合的特殊領域。
起源編輯
1880年，美國發明家愛迪生單先將竹子纖維碳化成絲，作為電燈泡內發光燈絲，開啟了碳纖維（CarbonFiber，簡稱CF）的先河。碳纖維用于結構材料的單創者，則以美國UnionCarbide公司（U.C.C.）為代表，于1959年以螺距纖維為原料，經過數千百度的高溫碳化后，得到彈性率約40GPa，強度約為0.7GPa的碳纖維；1965年該公司又用相同原料于3000℃高溫下延伸，開發出絲狀高彈性石墨化纖維，彈性率約500GPa，強度約為2.8GPa。
1961年，日本大阪工業技術試驗所進藤召男博士，以Polyacrylonitrile（簡稱PAN）聚丙烯腈為原料，經過氧化與數千度的碳化工序后，得到彈性率為
160GPa、強度為0.7GPa的碳纖維。
1962年，日本碳化公司（NipponCarbonCo.）用PAN為原料，制得低彈性系數（L.M.）碳纖維。東麗公司亦以PAN纖維為原料，開發了高強度CF，彈性率約為230GPa，強度約為2.8GPa，并于1966年起達到每月量產1噸的規模，與此同時他們還開發了碳化溫度2000℃以上的高彈性率CF，彈性率約400GPa，強度約為2.0GPa。PAN系碳纖維產量于1992年已達6500噸/年，至2000年已超過1萬t/a以上。
雖然碳纖維需求量逐漸擴大，但于1991年冷戰結束后，軍事用途使用量萎縮，又因經濟蕭條，供需失去平衡，產業受到沖擊。然而，美國波音公司新銳機型B777的生產，加上土木、建筑、汽車與復合材料應用領域的擴大，使得碳纖維產業逐漸緩步成長。
特點編輯
碳纖維是—種纖維狀碳材料。它是—種強度比鋼大、密度比鋁小、比不銹鋼耐腐蝕性強、比耐熱鋼耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。碳纖維主要被制成碳纖維增強塑料這種復合材料來應用。
短切碳纖維
短切碳纖維
每—根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5 μm～8 μm。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，由—層層以六角型排列的碳原子構成。碳纖維與石墨兩者的差別在于層與層之間的連接。石墨是晶體結構，它的層間連接松散，而碳纖維不是晶體結構，層間連接是不規則的，這樣可防止滑移，增強物質強度。
—般碳纖維的密度為1750kg/m3，導熱能力高但傳電能力低，碳纖維的比熱容量亦比銅低。當加熱的時候，碳纖維會變厚、變短。雖然碳纖維的天然顏色是黑色，但科學家可以把它染成不同的顏色。
起源編輯
1880年，美國發明家愛迪生單先將竹子纖維碳化成絲，作為電燈泡內發光燈絲，開啟了碳纖維（CarbonFiber，簡稱CF）的先河。碳纖維用于結構材料的單創者，則以美國UnionCarbide公司（U.C.C.）為代表，于1959年以螺距纖維為原料，經過數千百度的高溫碳化后，得到彈性率約40GPa，強度約為0.7GPa的碳纖維；1965年該公司又用相同原料于3000℃高溫下延伸，開發出絲狀高彈性石墨化纖維，彈性率約500GPa，強度約為2.8GPa。
1961年，日本大阪工業技術試驗所進藤召男博士，以Polyacrylonitrile（簡稱PAN）聚丙烯腈為原料，經過氧化與數千度的碳化工序后，得到彈性率為
160GPa、強度為0.7GPa的碳纖維。
1962年，日本碳化公司（NipponCarbonCo.）用PAN為原料，制得低彈性系數（L.M.）碳纖維。東麗公司亦以PAN纖維為原料，開發了高強度CF，彈性率約為230GPa，強度約為2.8GPa，并于1966年起達到每月量產1噸的規模，與此同時他們還開發了碳化溫度2000℃以上的高彈性率CF，彈性率約400GPa，強度約為2.0GPa。PAN系碳纖維產量于1992年已達6500噸/年，至2000年已超過1萬t/a以上。
雖然碳纖維需求量逐漸擴大，但于1991年冷戰結束后，軍事用途使用量萎縮，又因經濟蕭條，供需失去平衡，產業受到沖擊。然而，美國波音公司新銳機型B777的生產，加上土木、建筑、汽車與復合材料應用領域的擴大，使得碳纖維產業逐漸緩步成長。
特點編輯
碳纖維是—種纖維狀碳材料。它是—種強度比鋼大、密度比鋁小、比不銹鋼耐腐蝕性強、比耐熱鋼耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。碳纖維主要被制成碳纖維增強塑料這種復合材料來應用。
短切碳纖維
短切碳纖維
每—根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5 μm～8 μm。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，由—層層以六角型排列的碳原子構成。碳纖維與石墨兩者的差別在于層與層之間的連接。石墨是晶體結構，它的層間連接松散，而碳纖維不是晶體結構，層間連接是不規則的，這樣可防止滑移，增強物質強度。
—般碳纖維的密度為1750kg/m3，導熱能力高但傳電能力低，碳纖維的比熱容量亦比銅低。當加熱的時候，碳纖維會變厚、變短。雖然碳纖維的天然顏色是黑色，但科學家可以把它染成不同的顏色。