什么是納米碳纖維石墨碳纖維

大家好，小編為大家解答納米碳纖維的功能和應用的問題。很多人還不知道納米碳纖維和碳纖維區別，現在讓我們一起來看看吧！

什么是納米碳纖維？石墨碳纖維？

納米碳纖維(Carbon nanofibers, CNFs)：

是直徑為50～ 200nm，長徑比為100 ～ 500的新型碳材料。它填補了常規碳纖維（直徑為7 ～10μm）和單壁碳納米管（SWNTs）（直徑約為1nm）及多壁碳納米管（MWNTs）（直徑為1～50nm）尺寸上的缺口，具有較高的強度、模量、長徑比、熱穩定性、化學活性、導電性等特點；另外，納米碳纖維在成本和產量上與碳納米管相比都有絕對的優勢。所以在復合材料（包括增強、導電及電磁屏蔽添加劑等）、門控場發射器件、電化學探針、超電容、催化劑載體、過濾材料等領域都有潛在的應用前景。如：少量加入納米碳纖維可使芯片的電阻率降到1010Ω·cm，解決靜電消散問題；加入少于3%的納米碳纖維，電阻率可降到104～106Ω·cm，可以解決面板類電子器件的靜電噴漆問題，而加入一般碳纖維往往不能滿足該要求，因為一般碳纖維直徑太大，使靜電噴漆表面太粗糙，納米碳纖維直徑很細，靜電噴漆表面可以達到A級光潔度；作為力學性能的增強劑時，納米碳纖維可以達到連續碳纖維一樣的增強效果，而價格則相當于采用玻璃纖維作增強劑，應用在聚合物基復合材料領域可以提高基體的拉伸、沖擊強度和模量，并且導電導熱性都有大幅度的提高，是電子、汽車、航天航空等領域的理想的增強材料，如：在ABS基體中加入5%（質量分數）的納米碳纖維Pyrograf III時，納米碳纖維可在基體中得到很好的分散并發生取向，使基體的拉伸模量提高44 %。所以近年來對納米碳纖維的理論和應用研究越來越受到廣大研究者們的關注。

石墨碳纖維：

通常把2000～3000℃的熱處理過程稱為石墨化。炭纖維在此溫度下處理所得的纖維稱為石墨纖維。

一般炭纖維的炭化溫度在1000～1500℃。熱處理到1000℃時其碳含量已達90%～92%，到1200～1500℃時碳含量可達95%左右。繼續升溫時，炭纖維中殘留的氮、氫等非碳原子進一步被脫除，非芳構化碳減少，六角碳網平面的環數增加，轉化為類似石墨層面的組織。隨著溫度的不斷上升，這些分布紊亂的石墨層面進一步靠攏(d002減小)，轉化為類似石墨的微晶狀態，微晶增大(La，Lc增大)，結晶態碳的比例增加，石墨層面沿纖維軸的取向度也增加。

石墨單晶的拉伸彈性模量高達1051 GPa，炭纖維的拉伸彈性模量也隨著最高熱處理溫度和石墨化程度的升高而升高。但是其拉伸強度也將下降，這是因為在多晶材料中，晶界強度往往比晶粒內部強度小，所以初始裂紋大多存在于晶界處，且其在外力作用下擴展時，多沿晶界進行。石墨化溫度愈高，纖維中所含石墨微晶愈大，初始裂紋尺寸就愈大，纖維斷裂前裂紋擴展所走的路程就愈短，所做的斷裂功就愈小，即斷裂前所需儲備的彈性應變勢能也愈小，因此拉伸強度變小。此外石墨的蒸氣壓隨溫度升高而提高，在3000℃左右時可達103Pa，由于碳的蒸發使纖維表面缺陷增多，拉伸強度降低。這可在密閉容器中使用高純氬氣加壓石墨化的辦法來解決(氬氣在2000℃以上，能與碳反應生成氰，故宜采用氬氣)。在進行石墨化的過程中，仍有5%左右的非碳原子進一步被排除，并以氣體逸出的方式進行，因此當升溫速率過大時，由于氣脹作用會造成新的裂紋，并使一部分閉氣孔變為開口氣孔，致使纖維的拉伸強度下降。

影響石墨纖維石墨化程度的主要因素除高溫熱處理條件(最高熱處理溫度和升溫速率)外，還有原料的石墨化難易程度。中間相瀝青基炭纖維比聚丙烯腈基炭纖維容易石墨化，故目前所生產的超高模量石墨纖維大部分是以中間相瀝青基炭纖維為原料的。石墨纖維的生產是將炭纖維在兩端敞口的臥式電阻爐中連續進行的，爐溫為2800～3000℃，其發熱體爐管多采用石墨材料做成，為了延長其壽命可在其內外壁涂以抗氧化的物質如ZrO2、TaO等，也可采用熱解炭涂層，爐管外圍有一石墨圓筒，作為隔熱屏，同時使爐管便于更換。石墨圓筒外的保溫材料一般為炭氈或炭黑。炭纖維絲束從一端進，從另一端出，出入口處均采用高純Ar氣氣封。在充高純氬氣和爐子通電升溫前，需預先將爐子抽真空，盡可能將爐內殘留的氧氣除去。以免在高溫下，潛伏和吸附在保溫材料里的氧分子與炭纖維和石墨爐管發生氧化反應，造成絲束斷裂，縮短爐管壽命。

除連續石墨化方法外，還可采用間歇石墨化，方法是將炭纖維絲束排繞在石墨輥上，然后放入發熱體—石墨坩堝中，在立式密閉中頻感應爐中加熱，保溫材料采用炭黑，最高爐溫可達3200℃。間歇法與連續法相比，其優點是氬氣消耗量小，并可以進行加壓石墨化和氣相摻雜石墨化，缺點是產量較小、質量均勻性較差。

石墨纖維已商品化，聚丙烯腈基石墨纖維如日本東麗公司生產的M60J，其拉伸模量高達590 GPa，中間相瀝青基石墨纖維如美國聯合碳化物公司生產的P120其拉伸模量高達830 GPa，拉伸強度為2.14 GPa。

應該很全了，呵呵

什么是納米碳纖維技術

（納米科技nanotechnology）

其實就是一種用單個原子、分子制造物質的技術。

從迄今為止的研究狀況看，關于

分為三種概念。第一種，是1986年美國科學家。

斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以制造出任何種類的。

。這種概念的納米技術未取得重大進展。

第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的“加工”來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術，也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即便發展下去，從理論上講終將會達到限度。這是因為，如果把電路的線幅變小，將使構成電路的絕緣膜的為得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術。

第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來，生物在細胞和。

內就存在納米級的結構。

所謂納米技術，是指在0.1~100納米的尺度里，研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中，發現在納。

度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子，顯著地表現出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設備的技術，就稱為納米技術。

納米技術是一門交叉性很強的綜合學科，研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。

納米科技現在已經包括納米生物學、納米。

、

學、納米機械學、納米化學等學科。從包括。

等在內的微米科技到納米科技，人類正越來越向。

深入，人們認識、改造

的水平提高到前所未有的高度。我國著名科學家。

也曾指出，納米左右和納米以下的結構是下一階段科技發展的一個重點，會是一次技術革命，從而將引起21世紀又一次產業革命。

雖然距離應用階段還有較長的距離要走，但是由于納米科技所孕育的極為廣闊的應用前景，美國、日本、英國等發達國家都對納米科技給予高度重視，紛紛制定研究計劃，進行相關研究。

石墨碳纖維是什么？與碳纖維是什么關系？用途是什么？

石墨纖維，屬于碳纖維，是含碳量高于99%的碳纖維。

因碳化溫度高（2000度以上），而形成石墨纖維。碳纖維碳化溫度1800度。

石墨纖維，用作高溫絕緣輻射屏罩、先進復合材料增強劑和功能復合材料；用于制作高精度光學儀器；高檔魚竿等等。

納米碳纖維和強化版碳纖維哪個好一點

碳纖維好。納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(0.1-100nm)或由它們作為基本單元構成的材料，這大約相當于10~100個原子緊密排列在一起的尺度。碳納米管作為一維納米材料，重量輕，六邊形結構連接完美，具有許多異常的力學、電學和化學性能。近些年隨著碳納米管及納米材料研究的深入其廣闊的應用前景也不斷地展現出來。碳纖維，是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，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。

碳纖維和石墨纖維有什么區別？

1、成分不同

碳纖維是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維。耐高溫居所有化纖之首。

石墨纖維， 分子結構已石墨化、含碳量高于99%的具有層狀六方晶格石墨結構的纖維。分子結構已石墨化、含碳量在99%以上具有層狀六方晶格石墨結構的纖維。

2、特性不同

碳纖維是由碳元素組成的一種特種纖維。具有耐高溫、抗摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等特性 。

石墨纖維的耐熱沖擊好，熱膨脹系數小，在無氧下可耐3500℃，抗燃性和導電性優良，耐腐蝕等。

3、制法不同

碳纖維是用腈綸和粘膠纖維做原料，經高溫氧化碳化而成。

石墨纖維是將相應的有機前驅體纖維制成碳纖維后，在2000～3300℃石墨化而得。

4、用途不同

碳纖維是制造航天航空等高技術器材的優良材料。碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合，制造先進復合材料。碳纖維增強環氧樹脂復合材料，其比強度及比模量在現有工程材料中是最高的。

石墨纖維用作高溫絕緣輻射屏罩、先進復合材料增強劑和功能復合材料，而鍍鎳石墨纖維可作燃料罐、防雷擊和電磁波屏蔽材料，用于軍事上的電力打擊，即所謂的石墨炸彈。

參考資料來源；百度百科——碳纖維。

百度百科——石墨纖維

石墨碳纖維是什么？與碳纖維是什么關系？用途是什么？

石墨纖維, 含碳量高于99%的碳纖維, 是碳纖維在石墨化爐經過2500-3000度的高溫石墨化處理后的材料。

石墨纖維，用作高溫絕緣輻射屏罩、先進復合材料增強劑和功能復合材料；用于制作高精度光學儀器。

其實石墨纖維的價格，是根據碳纖維的型號不同而同的，比如國內T300、T400的碳纖維經過石墨化后與T700經過石墨化后的價格肯定是不一樣的，再往上走，價格還會更高。

碳纖維是什么

碳纖維（Carbon Fiber，簡稱CF）是指含碳量在90%以上的高強度高模量纖維，是由有機纖維（粘膠基、瀝青基、聚丙烯腈基纖維等）在高溫環境下裂解碳化而成。

高性能碳纖維具有質輕、高強度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、抗沖刷及濺射以及良好的可設計性、可復合性等一系列其他材料所不可替代的優良性能，是火箭、衛星、導彈、戰斗機和艦船等尖端武器裝備必不可少的戰略新興材料。

碳纖維作為一種性能優異的戰略性新材料，其密度不到鋼的1/4、強度卻是鋼的5-7倍。與鋁合金結構件相比，碳纖維復合材料減重效果可達到20％-40％；與鋼類金屬件相比，碳纖維復合材料的減重效果可達到60％-80％。

《中國制造2025》中提出，2020年國產高強碳纖維及其復合材料技術成熟度要達到9級，實現在汽車、高技術輪船等領域的規模應用；2025年國產高強中模、高模高強碳纖維及其復合材料技術成熟度要達到9級；力爭在2025年前，結合國產大飛機的研發進程，航空用碳纖維復合材料部分關鍵部件取得CAAC/FAA/EASA等適航認證。碳纖維（T800級）拉伸強度≥5.8GPa，CV≤4%，拉伸模量294GPa，CV≤4%。

據Markets and Markets預測，到2026年全球碳纖維市場規模將達到80億美元。

主要研究單位/公司

國內：光威復材、中簡科技、中復神鷹、恒神股份、金發科技、方大炭素、吉林化纖、中航高科、南京化纖…

國外：東麗（Toray）、赫氏（Hexcel）、帝人東邦（TEIJIN）、三菱化學（Mitsubishi Chemical）、西格里( SGL)、氰特-索爾維（CYTEC SOLVAY GROUP）、東麗卓爾泰克（Toray-ZOLTEK）、曉星（HYOSUNG）、阿克薩(Aksa)…

來源：《揭秘未來100大潛力新材料（2019年版）》_新材料在線。

什么是碳纖維？碳纖維是什么意思？

　碳纖維是由有機纖維經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維的微觀結構類似人造石墨，是亂層石墨結構。

碳纖維是一種力學性能優異的新材料。

，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為230~430Gpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。材料的比強度愈高，則構件自重愈小，比模量愈高，則構件的剛度愈大，從這個意義上已預示了碳纖維在工程的廣闊應用前景。

什么是碳纖維? 碳纖維有哪些分類?

碳纖維制品可謂是廣泛的分布在我們的生活中，碳纖維是我們制造很多日常用品的很好的材料。那么，什么是碳纖維呢，碳纖維有哪些特點呢，碳纖維跟其他普通的材料相比，有哪些優點呢。其實，碳纖維是有很多種類的，那么，碳纖維有哪些分類，各種不同的分類有哪些優點特性呢?現在小編就來給大家一一介紹一下，希望可以幫助大家了解碳纖維。

什么是碳纖維?

碳纖維(carbon?fiber，簡稱CF)，是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，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，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。

碳纖維具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。

碳纖維與傳統的玻璃纖維相比，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，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。

碳纖維有哪些分類?

碳纖維按原料來源可分為聚丙烯腈基碳纖維、1K碳纖制作的管瀝青基碳纖維、粘膠基碳纖維、酚醛基碳纖維、氣相生長碳纖維;按性能可分為通用型、高強型、中模高強型、高模型和超高模型碳纖維;按狀態分為長絲、短纖維和短切纖維。

按力學性能分為通用型和高性能型。通用型碳纖維強度為1000兆帕、模量為100G帕左右。高性能型碳纖維又分為高強型(強度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模量300G帕以上)。強度大于4000兆帕的又稱為超高強型;模量大于450G帕的稱為超高模型。

隨著航天和航空工業的發展，還出現了高強高伸型碳纖維，其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纖維。

市場上90%以上碳纖維以PAN基碳纖維為主。

由于碳纖維神秘的面紗尚未完全揭開，人們還不能直接用碳或石墨來制取，只能采用一些含碳的有機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)為原料，將有機纖維與塑料樹脂結合在一起炭化制得碳纖維。

PAN基碳纖維

PAN基碳纖維的生產工藝主要包括原絲生產和原絲碳化兩個過程:首先通過丙烯腈聚合和紡紗等一系列工藝加工成被稱為“母體“的聚丙烯腈纖維或原絲，?將這些原絲放入氧化爐中在200到300℃進行氧化，還要在碳化爐中，在溫度為1000到2000℃下進行碳化等工序制成碳纖維。

瀝青基碳纖維

美國發明了紡織瀝青基碳纖維用的含有基金屬中間相瀝青，原絲經穩定化和碳化后，碳纖維的拉伸強度為3.5G帕，模量為252G帕;法國研制了耐熱和高導電的中間相瀝青基碳纖維;波蘭開發了新型金屬涂覆碳纖維的方法，例如涂覆銅的瀝青基碳纖維是用混合法制成，先用銅鹽與各向同性煤瀝青混勻，進行離心紡絲，在空氣中穩定化并在高溫氫氣中處理，得到合金銅的碳纖維。?世界瀝青基碳纖維的生產能力較小，國內瀝青基碳纖維的研究和開發較早，但在開發、生產及應用方面與國外相比有較大的差距。[18-19]。

碳纖維按產品規格的不同被劃分為宇航級和工業級兩類，亦稱為小絲束和大絲束。通常把48K以上碳纖維稱為大絲束碳纖維，包括360K和480K等。宇航級碳纖維初期以3K為主，逐漸發展為12K和24K，主要應用于國防軍工和高技術，以及體育休閑用品，像飛機、導彈、火箭、衛星和釣魚桿、球桿球拍等。工業級碳纖維應用于不同民用工業，包括：紡織、醫藥衛生、機電、土木建筑、交通運輸和能源等。

以上，小編給大家詳細介紹了碳纖維是什么，并將碳纖維與普通的材料進行對比，讓大家更加清楚的了解了碳纖維的材質的特點以及碳纖維的優點，這些都是它使用廣泛的一個很大的原因。小編還介紹了幾種不同的碳纖維的種類以及其對應的特點，碳纖維的產品在我們的日常生活中應用是較為廣泛，它的產品還是值得消費者去購買的，希望小編的介紹可以幫到大家。

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