碳纤维制品通常是由碳纤维材料制成的。碳纤维是一种由碳化纤维制成的纤维材料,它是由高强度、高模量的纤维通过碳化过程制成的。这些纤维通常是聚合物材料,如聚丙烯腈(PAN)、沥青或粘胶纤维等。以下是碳纤维材料的制作过程:
1. 原丝制备:使用聚合物纤维如聚丙烯腈(PAN)通过纺丝工艺制成原丝。
2. 预氧化:将原丝在较低温度下加热,使其发生化学反应,形成具有较高稳定性和耐热性的预氧化丝。
3. 碳化:将预氧化丝在高温(约2500°C以上)下碳化,去除大部分有机成分,形成碳纤维。
4. 石墨化:在较高温度下(约2500°C以上)对碳纤维进行石墨化处理,以提高其强度和模量。
5. 后处理:对碳纤维进行表面处理,以提高其与树脂或其他基体材料的粘接性能。
碳纤维制品通常是通过预浸渍和编织或层压工艺制成的。预浸渍是将碳纤维与树脂混合,然后放入模具中固化,形成预浸渍布。然后,这些预浸渍布可以编织成预制件或层压成所需形状的制品。
碳纤维制品因其高强度、高模量、耐腐蚀性和轻质等特点,广泛应用于航空航天、体育器材(如高尔夫球杆、自行车、滑雪板等)、汽车工业、风力发电、建筑和基础设施等领域。