碳纤维板的原理和制作工艺

碳纤维复合材料（或CF，石墨或石墨纤维）是直径约5-10微米的纤维，基本上由碳原子组成。碳纤维具有几个优点，包括高刚度，高拉伸强度，低重量，高耐化学性，耐高温和低热膨胀。这些特性使碳纤维在航空航天，土木工程，军事和汽车运动以及其他竞技体育中非常受欢迎。然而，与类似的纤维（例如玻璃纤维或塑料纤维）相比，它们相对昂贵，并且它们的性能不能与碳纤维相比。

为了生产碳纤维板，碳原子结合在一个大致平行于纤维长轴排列的晶体中，因为晶体排列使纤维具有高强度 - 体积比（使其尺寸非常大。碳纤维束捆扎在一起形成丝束，丝束可以单独使用或织成织物。一般来说，碳纤维织物称为碳纤维布，被广泛使用在工程建设中。碳纤维通常与其他材料结合形成复合材料。当用塑料树脂浸渍并烘烤时，它形成碳纤维增强聚合物（通常称为碳纤维），其具有非常高的强度重量比，虽然有些脆，但非常坚硬。碳纤维也是其他材料（如石墨）复合形成一种具有很高耐热性的增强碳 - 碳复合材料。

碳纤维板由数千个连续单根组成的一束碳丝受到有机涂层或大小的保护，如聚环氧乙烷（PEO）或聚乙烯醇（PVA）。丝束可以很容易地从卷轴上展开使用。丝束中的每根碳丝是直径为5-10微米的连续圆柱体，几乎完全由碳组成。最早的一代（例如T300，HTA和AS4）直径为16-22微米。纤维（例如，IM6或IM600）具有约5微米的直径。

碳纤维板最突出地用于增强复合材料，特别是那些称为碳纤维或石墨增强聚合物的复合材料。非聚合物材料也可用作碳纤维的基质。由于金属碳化物的形成和腐蚀，碳在金属基复合材料的应用中取得了有限的成功。增强碳 - 碳（RCC）由碳纤维增强石墨组成，并且在结构上用于高温应用。该纤维还可用于过滤高温气体，作为具有高表面积和无可挑剔的耐腐蚀性的电极，以及作为抗静电组分。模塑薄的碳纤维层可以显着改善聚合物或热固性复合材料的耐火性，因为致密，致密的碳纤维层有效地反射热量。碳纤维复合材料用于越来越多的行业和企业。