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我的創業首部曲--從碳纖維說起

(2009-01-16 09:02:09)
标签:

碳纤维复合材料

环化

氧化反应

晶体结构

杂谈

分类: 兩岸三地華人的商業

 

碳纖維簡介

   碳纖維,又稱碳化纖維,泛指一些以碳纖維編織或多層複合而成的材料。因為它又輕又堅硬,所以它的用途很廣泛。近年來碳纖維更是廣泛被使用於大型飛機,例如AIRBUSA380A350,波音B787均利用碳纖維複合材料來減輕油耗。另外大型風力發電機的葉片,汽機車與腳踏車的車身均為碳纖維複合材料需求量增加的重要因素。

   每一根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成,直徑大約58微米。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近,是由一層層以六角型排列的碳原子所構成。兩者差別在於層與層之間的連結。石墨是晶體結構,它的層間連結鬆散,而碳纖維不是晶體結構,層間連結是不規則的。這樣便防止滑移增強物質強度。一般碳纖維的密度為 1750 kg/m3。導電能力高但傳熱能力低。當加熱的時候,碳纖維會變厚而短。雖然碳纖維的天然顏色是黑色,但科學家可以把它染上不同的顏色。

 

        簡單的說碳纖維就是將聚丙醯晴纖維經過1)環化(Cyclization)。(2)脫氫反應(Dehydrogenation)。(3)氧化反應。(4) 碳化處理之後形成如烏龜殼狀的六角型安定環狀結構,具有高強度或高模數之先進材料,若以同樣重量的碳纖維和鋼鐵比較碳纖維的強度是鋼鐵的七倍,強度高達(3-7GPa適合應用於高性能輕量化的產品如航空、運動器材、汽車、節能產品、耐磨擦等產品,在能源高漲的時代,使用碳纖維製品能具有高性能、輕量化、降低成本的優勢,將成為非常具有競爭力節約能源高附加價值的高科技產業。

 

PAN纖維經由含氧基進行分子間交連反應

  

PAN丙醯晴纖維經1)環化(Cyclization)。(2)脫氫反應(Dehydrogenation)。(3)氧化反應。碳化反應成為碳纖維的過程


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