碳纤维电热管及培训材料

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1、碳纤维电热管的培训材料碳纤维是一种新型的高性能纤维增强材料，它具有高强度、高模量、耐高温、耐磨、耐腐蚀、抗疲劳、抗蠕变、导电、导热和远红外辐射等诸多优异性能。它可以依复合材料形式减轻构件重量，从而提高构件的技术性能。现已广泛应用于航天航空、新型纺织机械、石油化工、医药器械、汽车、机械制造、建筑行业、文体用品、电信、电加热等高新技术领域。它的广泛应用将会极大的改变我们的生活方式和提高我们的生活质量。　　用碳纤维复合的工程材料优于金属材料，其抗拉强度高于钢材于3～4倍；刚度高于2～3倍；耐疲劳性高于2倍；重量比钢材轻3～4倍；热膨胀小4～5倍。它的出现使纤维复合

2、材料具有更广阔的发展和应用前景。　　随着各种纤维材料增强技术逐渐变的与结构设计同样重要，碳纤维材料的发展过程先后引起了诸多发达国家和发展中国家的关注,才有了碳纤维材料今天大力发展的形势。在碳纤维材料的研究和开发过程中，科技工作者已经认识到，碳纤维材料是进入二十一世纪的最具诱惑的纤维增强材料。一、碳纤维的分类及技术背景碳纤维是以聚丙烯腈纤维、粘胶纤维或沥青纤维为原丝，通过加热除去碳以外的其它一切元素制得得一种高强度、高模量纤维，它有很高的化学稳定性和耐高温性能，是高性能增强复合材料中的优良结构材料。根据炭化温度的不同，碳纤维分为三种类型：⒈普通型（A型）碳纤维

3、 是指在900～1200℃下炭化得到的碳纤维。这种碳纤维强度和弹性模量都较低，一般强度小于107.7cN/tex,模量小于13462cN/tex。15⒉高强度型（Ⅱ型或C型）碳纤维 是指在1300～1700℃下炭化得到的碳纤维。这种纤维强度很高，可达138.4～166.1cN/tex，模量约为13842～16610cN/tex。⒊高模量型（Ⅰ型或B型）碳纤维 又称石墨纤维，它是指在炭化后再经2500℃以上高温石墨化处理得到的碳纤维。这类碳纤维具有较高的强度，约为97.8～122.2cN/tex,模量很高，一般可达17107cN/tex以上，有的甚至高达317

4、86cN/tex。根据制作原料不同可分为4类：1、聚丙烯腈（PAN）基碳纤维作为高性能纤维的一种，碳纤维既有碳材料的固有本征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代军民两用新材料，已广泛用于航空航天、交通、体育与休闲用品、医疗、机械、纺织等各领域。　　美国联合碳化物公司（UCC）于1959年开始最早生产粘胶基碳纤维，五六十年代是粘胶基碳纤维的鼎盛时期，虽然目前已开始衰退，但是它作为耐烧蚀材料至今仍占有一席之地。1959年，日本研究人员发明了用聚丙烯腈（PAN）原丝制造碳纤维的新方法。在此基础上，英国皇家航空研究院研制出了制造高性能PAN基碳纤维时技术流程，使

5、其发展驶入了快车道，PAN基碳纤维成为当前碳纤维工业的主流。产量占世界总产量的90％左右。1974年，美国联合碳化物公司开始了高性能中间相沥青基碳纤维Thornel－P55的研制，并取得成功。目前Thornel－P系列高性能沥青碳纤维仍是最好的产品，这样就形成了PAN基、沥青基和粘胶基碳纤维的三大原料体系。15　　我国从20世纪60年代后期开始研制碳纤维，至今已有三十多年的历史。1976年在中科院山西煤炭化学研究所建成我国第一条PAN基碳纤维扩大试验生产线，产品性能基本达到日本东丽公司的T200，国内也叫做高强Ⅰ型碳纤维。我国从“六五”开始研制高强Ⅱ型碳纤维

6、（相当于T300），但历经20年，产品性能指标仍未达到T300标准，至今仍处于中试放大阶段。PAN基碳纤维因其具有的高强度、高刚度、重量轻、耐高温、耐腐蚀、优异的电性能等特点，在与其他纤维的竞争中发展壮大。目前世界主要聚丙烯腈（PAN）基碳纤维生产厂家的总生产能力已达到31650吨的规模，仅次于芳纶，跃居世界高性能纤维的第二位。　　聚丙烯腈（PAN）基碳纤维有两大类，即大丝束碳纤维（LT）和小丝束碳纤维（CT）。20世纪90年代中期以前世界上生产的都是CT型碳纤维。1996年美国在LT型碳纤维技术上取得重大突破并进行了工业化生产，生产出位伸强度可以与CT型碳

7、纤维相媲美的LT型碳纤维，逐渐取代了原来由CT型碳纤维独占的军事国防、航空航天、体育休闲等应用领域，进而广泛地向其他领域渗透和发展。　　LT型碳纤维与CT型碳纤维相比，有下列两方面优势：一是LT型碳纤维可以采用民用聚丙烯腈丝作为制造碳纤维的原丝，而民用聚丙烯腈丝作为普通化工品可以在国际市场自由购买。CT型碳纤维生产需用高性能特种原丝，这种原丝制备技术是CT型碳纤维生产的关键技术，日本、美国等主要生产公司长期以来不但对高性能特种原丝制备技术高度保密、不肯转让，而且也不出售高性能特种原丝产品，这就使CT型碳纤维长期垄断在少数日、美公司手中。LT型碳纤维技术的进展

8、，打破了一直由少数日、美公司垄断的局。二是民用聚丙烯