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　　一、碳纖維復合資料的發展跟策略位置
碳纖維的呈現是資料史上的一次革命。碳纖維是目前世界首選的高機能資料，存在高強度、高模量、耐高溫、抗疲勞、導電、質輕、易加工等多種優良機能，正逐步馴服跟取代傳統資料。現已普遍利用于航天、航空跟軍事范疇。世界各國均把發展高機能碳纖維產業放在極其重要的位置。碳纖維除了在軍事范疇上的重要利用外，在民品的發展上有著更加遼闊的空間，并已經開端深刻到國計民生的各個范疇。在機械電子、建造資料、體裁、化工、醫療等各個范疇碳纖維有著無可比較的利用上風。
碳纖維是50年代初應火箭、宇航及航空等尖端科學技巧的須要而產生的。80年代期，高機能及超高機能的碳纖維接踵呈現，這在技巧上是又一次奔騰，同時也標記著碳纖維的研究跟生產已進入一個高等階段。經過二十多年的發展，碳纖維及其復合資料已從初創期轉入增加發展期，其產業位置已基本確破，美、日、英、法、德等國的碳纖維產量已經占世界產量的絕大局部，并已逐步形成壟斷上風。
我國對碳纖維的研究因為起步較晚，技巧力量薄弱，誠然碳纖維及其復合資料在我國已被納入國度 ;863 ;跟 ;973 ;盤算，但總體情況不盡幻想，我國仍不具備成熟的碳纖維產業化生產技巧，國防跟民用碳纖維產品基本依附進口。

　　二、碳纖維復合資料的機能跟用處
碳纖維重要是由碳元素組成的一種特種纖維，是由含碳量較高、在熱處理進程中不熔融的人造化學纖維經熱牢固氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。其含碳量隨品種不同而異，個別90以上。碳纖維存在個別碳素資料的特點，如耐高溫、耐磨擦、導電、導熱及耐腐化等，但與個別碳素資料不同的是，其外形有明顯的各向異性、柔軟、可加工性好，沿纖維軸方向表示出很高的度，且碳纖維比重小。
1、碳纖維的化學機能
碳纖維是一種纖維狀的碳素資料。咱們曉得碳素資料是化學機能牢固性極好的物質之一。這是歷史上最早就被人類意識的碳素資料的特點之一。除強氧化性酸等特別物質外，在常溫常壓鄰近，多少乎為化學惰性。可能認為在個別的工作溫度≤250℃環境下利用，很難察看到碳纖維產生化學變更。根占領關資料介紹，從碳素資料的化學性質剖析，在≤250℃環境下，碳素資料既不明顯的氧化產生，也不生成碳化物跟層間化合物生成。因為碳素資料存在氣孔結構，因此氣孔率高達25%左右，在加熱進程易產生吸附氣體脫氣情況，這樣的進程更有利于咱們牢固電氣機能跟在電熱范疇的利用。
2、碳纖維的物感機能
(a)熱學性質：碳素資料因石墨晶體的高度各向異性，而不同于個別固體物質與溫度的依存性，從產業的利用角度來看，碳素資料比熱大體上是恒定的。碳纖維復合材料由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。多少乎不隨石墨化度跟碳素資料的品種而化
(b)導熱性質：碳素資料熱傳導機理并不依附于電子，而是依附晶格振動導熱，因此，不合乎金屬所遵守的維德曼—夫蘭茲定律。根占領關資料介紹，個別的碳素資料導熱系數極高，平行于晶粒方向的導熱系數可與黃銅媲美。
(c)電學性質：碳素資料電學性質重要與石墨晶體的電子行動跟不同的處理溫度有關，石墨的電子能帶結構跟載流子的品種及其擴散機理決定了上述性質。碳纖維復合材料由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳素資料這類電學性質存在本征半導體所具備的特點，電阻率變更重要與載流子的數量變更有關。 123456
3、碳纖維的重要用處
與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合，做成結構資料。碳纖維加強環氧樹脂復合資料，其比強度、比模量綜合指標，在現有結構資料中是最高的。在剛度、分量、疲勞特點等有嚴格請求的范疇，在請求高溫、化學牢固性高的場合，碳纖維復合資料都頗具上風。
由碳纖維跟環氧樹脂結合而成的復合資料，因為其比重小、剛性好跟強度高而成為一種進步的航空航天資料。
最神奇的利用是采取長碳纖維制成的 ;納米繩 ;可能將 ;太空電梯 ;由幻想變為事實，太空電梯將可能將乘客跟各種貨物運送到空間軌道站上，也可能用這種 ;納米繩 ;將太空中發射平臺與地面固定在一起，在這樣的發射平臺上發射人造衛星跟太空探測器就可能大大降落發射本錢。總結碳纖維復合資料的事實利用有以下多少個方面：

　　(1)宇航產業用作導彈防熱及結構資料如火箭噴管、鼻錐、大面積防熱層;衛星構架、天線、太陽能翼片底板、衛星-火箭結合部件;航天飛機機頭，機翼前緣跟艙門等制件;哈勃太空千里鏡的丈量構架，太陽能電池板跟無線電天線。 123,123

　　(2)航空產業用作主承力結構資料，如主翼、尾翼跟機體;次承力構件，如方向舵、起落架、副翼、擾流板、發念頭艙、整流罩及座板等，此外還有c/c剎車片。

　　(3)交通運輸用作汽車傳動軸、板簧、構架跟剎車片等制件;船舶跟大陸工程用作制造漁船、魚雷快艇、快艇巡邏艇，以及賽艇的桅桿、航桿、殼體及劃水漿;海底電纜、潛水艇、雷達罩、深海油田的升降器跟管道。

　　(4)活動器材用作網球、羽毛球、跟壁球拍及桿、棒球、曲棍球跟高爾夫球桿、自行車、賽艇、釣桿、滑雪板、雪車等。

　　(5)土木建造幕墻、嵌板、間隔壁板、橋梁、架設跨度大的管線、海水跟水輪結構的加強筋、地板、窗框、管道、大陸浮桿、面狀發熱嵌板、抗震救災用補強資料。

　　(6)其它產業化工用的防腐泵、閥、槽、罐;催化劑，吸附劑跟密封制品等。生體跟醫療器材如人造骨骼、牙齒、韌帶、x光機的床板跟膠卷盒。編織機用的劍竿頭跟劍竿防靜電刷。其它還有電磁屏蔽、電極度、音響、減磨、儲能及防靜電等資料也已獲得普遍利用。 本文來自123

　　三、碳纖維復合資料在電線電纜中的利用
碳纖維以其固有的特點賦予了其復合資料優良的機能，它存在高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐化、耐疲勞、抗蠕變、導電、傳熱跟熱膨脹系數小等一系列優良機能，從而為其在電線電纜行業中的利用供給了可能跟必定。

　　(一)碳纖維加熱電纜的開發跟利用
人們早就曉得，以金屬資料為發熱體的電加熱技巧已在各個范疇得到了普遍的利用。然而金屬絲在高溫狀況下名義易氧化，因為氧化層一直的增厚，造成了有效通過電流的面積減小，增大了電流的負荷，因此易燒斷。在雷同的容許的電流負荷面積下，金屬絲的強度比碳纖維低6-10倍，在利用進程中易折斷。
碳纖維是一種石墨的六方晶格層狀結構組成，是一種全黑體資料，因此在電熱利用中，表示出來的電熱轉換效力高。在特定的前提下，高溫不氧化，單位面積的電流的負荷強度跟機械強度不產生轉變。
目前碳纖維加熱電纜的利用如下：
低溫輻射發熱電纜地板采暖體系。
恒溫育雛箱、花房、苗圃、蔬菜大棚等保溫采暖。
途徑化雪、機場跑道化雪：用于混凝土結構中樓面加熱的幻想產品，也可能用在融雪裝置中，對屋面雨水跟排水管進行防霜，還可能用于泥土加熱。
管道、罐體保溫防凍：電伴熱產品近多少年在中國得到了大力的推廣跟普遍的利用。其利用范疇重要集中在石油、化工、電力、鐵路跟民用或貿易建造等。隨著中國電力產業的發展，以清潔、無二次沾染的電能為重要能源的電伴熱產品市場前景十分遼闊，同時，也為電伴熱產品的機能提出了更高的請求。
足球場草坪、公共綠地泥土保溫：太陽能熱水器電能彌補加熱器，重要用于在長期陰雨天或寒冬節令，因光照不足而導致太陽能熱水器水溫不能滿意生活、工程須要時，為彌補熱能而設計的。它存在較強的耐酷暑、酷寒跟高溫濕潤環境的機能，并存在防干燒的功能。即便偶爾水箱缺水誤通電，也不至于燒壞電加熱器跟水箱，故能確保保險利用。

　　(二)碳纖維復合芯導線的開發跟利用
我國事個缺電的國度，不僅發電業的發展滯后，輸電業的弊病也凸現出來，輸電線路已不堪蒙受傳輸容量疾速擴容的須要，因為過負荷造成的停電、斷電故障頻頻產生，電力傳輸成為電力產業發展的 ;瓶頸 ；各國均在研究新型架空輸電路用導線，以取代傳統的鋼芯鋁絞線，碳纖維復合芯導線由此應運而生。碳纖維制品廠家由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。與鋼芯鋁絞線比較，碳纖維復合芯導線存在以下優點：
1、跟同樣直徑的acsr電纜比較，可能供給雙倍的載流容量。
2、有效解決電纜下垂問題。
3、可能在更高的溫度下工作，最高可達200攝氏度。 123456
4、線芯可能抗腐化，而且不雙金屬間腐化問題。
5、因為可能供給更高的載流容量，所以同時也有效的降落了工程本錢。
6、與雷同直徑傳統電纜比較可能多容納28%的導體。
7、高強度線芯可能有效減少電纜架的數量，或降落電纜架的高度。
8、有效減少電纜下垂，使地面生物更加保險。
除了上述提及的優點外，還可減少傳輸中電力的損耗，減少20%的塔桿，節儉用地，減少有色金屬資源消耗，有助于結構保險、環保、高效節儉型輸電網絡。目前世界上只有美國跟日本開發出這種新型導線，他們還達成默契：不向第三國輸出，日本一家碳纖維導線企業的產量就占到世界40%左右。目前我國電線電纜研究所、電力建造研究院以及國度電網有限公司都已經開端了對accc導線的實驗研究工作。國內電纜廠家也加大與外方配合，將這種新型電纜引進到中國生產，踴躍推動我國架空輸電線路的技巧革命。最近福建電網已經將該新型導線架設運行。

　　(三)在高低溫、腐化等苛刻環境利用的可能碳纖維細如蛛絲，三型碳纖維比強度是鋼的62倍以上，成形工藝性好，是一代新型工程資料，其彈性量高，抗變性才干比鋼大2倍多，抗拉強度30～40t/cm2pa,而比重還不到鋼的四分之一，是鋁合金的二分之一，高彈模量比鋼鐵大16倍，比鋁合金大12倍。且碳纖維比鋼等柔軟。因此，碳纖維可用于請求能承重、不易傷害內部元件的電纜的加強芯，如海底光纜等。
碳纖維可能耐-180℃的低溫，在此前提下，很多資料都變的很脆，連堅固的鋼鐵也變的比玻璃還輕易碎，而碳纖維在此前提下仍舊很柔軟。因此，碳纖維復合芯可用于極地(如南極考察研究等)前提下輸電載體的設計跟制造。碳纖維又可能耐3000℃～3500℃的高溫，在此高溫下最好的耐熱鋼也變成鋼水，但在不氧氣的情況下，碳纖維不變更。
碳纖維即便從3000℃的高溫疾速冷卻到室溫也不會炸裂，因此可在急冷急熱的環境中工作。這為鋼鐵、冶金、鍋爐等行業中高溫特高溫場合電纜的設計供給了可能。此外，碳纖維紗、碳纖維繩、碳纖維布都可用于消防電纜產品的設計選用。 copyright 123456
碳纖維有超強的耐腐化性。金屬中耐腐化性最強的是黃金跟鉑，在一份硝酸(濃%)跟三份硫酸(濃度39%)配成的稱 ;王水 ;的溶液中黃金、鉑會被腐化的千瘡百孔，而 ;王水 ;中的碳纖維卻坦然無恙。為各種化學環境下輕型耐化學腐化電纜的設計供給了新的思路。 
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