碳纖維材料的生產(chǎn)工藝溫度要求

   碳(C)纖維的制作工藝是非常復(fù)雜的，它的主要材料(Material)是石墨(化學(xué)式C )纖維材料，在生產(chǎn)(Produce)中，對制作的工藝要求甚高，比如碳(C)纖維制品生產(chǎn)的溫度（temperature)。碳纖維生產(chǎn)傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。碳(C)纖維中黏結(jié)劑煤瀝青（成分:瀝青質(zhì)和樹脂)的焦化在650～700℃已基本完成，但加熱到700℃以上，焙燒品的真密度（單位:g/cm3或kg/m3)進(jìn)一步提高，焙燒品的體積（volume)收縮仍在進(jìn)行，同時碳纖維制品機(jī)械強(qiáng)度（strength)、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性繼續(xù)有所提高，800℃后體積收縮基本穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動)下來。因此，為了保證后序工序的成品率，焙燒最終溫度定為不低于800℃(碳纖維材料實(shí)際受熱溫度)，這樣焙燒品在石墨化爐內(nèi)就能順利地進(jìn)行高溫?zé)崽幚?chǔ lǐ)。但由于焙燒爐溫度場的不均勻（jūn yún)，爐內(nèi)各部位溫差較大，因此，目前工業(yè)生產(chǎn)中最終焙燒溫度(碳纖維材料實(shí)際受熱溫度)一般控制（control)在900～1000℃(此時火道溫度達(dá)到1100～1300℃)。 123456

   而在碳(C)纖維焙燒過程(guò chéng)中，一定要遵守“兩頭快，中間慢”的原則。這是因?yàn)楸簾鱾€階段的加熱速度決定著碳纖維所發(fā)生的物理化學(xué)變化過程，應(yīng)保證碳纖維中的反應(yīng)進(jìn)程按黏結(jié)劑煤瀝青（成分:瀝青質(zhì)和樹脂)的熱解縮聚規(guī)律（rhythmical)進(jìn)行，即在煤瀝青軟化階段不使碳纖維變形，在煤瀝青熱解縮聚生成豬結(jié)焦階段不使炭坯折疊、變形和開裂，并且應(yīng)得到最大的結(jié)焦殘?zhí)剂亢驼w燒結(jié)(把粉狀物料轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅荏w的過程)強(qiáng)度（strength)。
   生坯溫度（temperature)在200℃以前，生坯沒有明顯的物理化學(xué)變化，加熱速度可以適當(dāng)加快，否則，低粘度的煤瀝青（成分:瀝青質(zhì)和樹脂)發(fā)生物理遷移，就會產(chǎn)生空頭變形廢品。碳纖維配件一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳(C)纖維溫度達(dá)到700℃以后，煤瀝青黏結(jié)劑的焦化過程(guò chéng)基本結(jié)束，升溫速率可以加快。而焙燒的關(guān)鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)階段，特別是碳纖維溫度在200～500℃之間時，煤瀝青劇烈分解，導(dǎo)致(cause)揮發(fā)分大量逸出，升溫速率應(yīng)特別予以控制（control)，緩慢升溫，否則容易產(chǎn)生大量廢品。

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