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碳纖維完全攻略[原创]

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無忌天子 超级元老 发消息
发表于 05-9-3 13:53:00 |显示全部楼层 来自: 中国广东东莞
小弟榮任越野區版主有一陣子了
0 a9 s7 v. B2 ~4 P) S6 }該對各位朋友有些貢獻了* {5 F$ s4 M$ B. X/ K. I
以下小弟賤作如有缪誤4 H7 x+ K( i/ Z5 M7 w4 {
也請各位前輩指正
5 t  @/ v5 e, E0 P碳纖維經常在較高級版本遙控車上見到$ r$ H& a- ^* S
碳纖維基本組成是"碳"0 U# p' a1 o8 w4 j( s& q
含碳量在90%以上為高強度高模量碳纖維% y4 k0 ], F: T& T# ]
含碳量再99%以上稱為石墨纖維; r0 ?9 g* i, N3 \* s& @7 }( q, R* n
碳纖維具有元素碳的各種特殊性能& a1 ]5 t5 L3 R% {5 w# F' g9 h8 K
它的比重極輕,導熱係數低,耐腐蝕性高及具導電特性等2 [% @/ r/ k5 h3 b; r$ Z# |2 [
碳纖維最優良的特性是它的機械強度剛性超越鋼鐵材質3倍以上; _% Y) ^0 W  Y! L
普遍應用於航太科技及一般民用科技如汽車工業及運動器材等\r% K& e- G2 q: f1 e, G: X: H
1981年全世界碳纖維產量約1500頓,日本占一半以上
/ P% P$ K: A  Z+ [
+ w3 J( P# K- @! w碳纖維種類
0 G' O" j. J8 @: V- _目前各國碳纖維原料有聚丙烯纖維,黏膠絲及瀝青纖維3種
; a( ]. z# P# b+ `3 `5 t聚丙烯基碳纖維性能良好,碳化得率較高(50%--60%)
/ U, c3 D: F: c因此聚丙烯製造的碳纖維占總碳纖維產量的95%! Z7 }% u% X$ x/ F/ G
已黏膠絲唯原料製造的碳纖維碳化得率只有20%--30%* K# Q' [5 g5 U. @* A: ~) W( Q
由於這種碳纖維鹼金屬含量低較適宜作燒蝕材料(放電加工電極)
4 I+ _! p8 M! i# R以瀝青纖維為原料碳化率較高有80%--90%
; z1 ]" M0 p3 |; B7 ^, \成本最低是正在開發中的品種
5 L/ U# @) R7 u* m" c/ A8 Q0 Q( \依據用途不同及熱處理溫度不同
6 I- m; V5 |' s/ k6 C碳纖維分為\"耐燃纖維"碳纖維"石墨纖維"3種
& g, Z6 p/ P6 [4 _, d' M300-350度熱處理為耐燃纖維
8 e/ z0 d& A7 ]: Z' t1000-1500度熱處理為碳纖維含碳量90%-95%7 Y! I" t" U1 t
2000度以上高溫熱處理可製出99%碳含量的石墨纖維
. s4 |6 X2 b  p; G- t8 I5 F
4 r4 }% q" ~% ~* h碳纖維的由來5 A9 B& G& F1 [; N3 h8 \
碳纖維最早出現在1880年的美國0 M# X# W. m* J5 q3 C. Z
由偉大的發明家"愛迪生"先生研製成功
) X$ W8 N. ^% ~% _- Q& C! ]用作電燈泡的燈絲! Y" g3 R" ~! ]+ d3 ~# ?+ \: j
是隨著電燈泡誕生的副產品' F! f* D2 u- B
一直到1950年代初隨這空間技術發展4 u# B7 h1 }0 k
需要性能優良的結構材料
7 H6 h/ p. l! |! ?8 Y' k* e碳纖維才逐漸為各工業發達重視
8 D' V2 P% b6 _/ m! F2 W60年代之後獲得迅速發展
# ]; ?( r" ?9 d( |8 X: L  P6 {1 v1 n
碳纖維製造流程
( k. X7 K8 g* |, }0 h; _碳纖維是將原料纖維在一定的張力溫度下) {& n! j2 [; Y( Z$ B, c
經過一段時間氧化,碳化,石墨化處理過程製成6 D/ Q1 U. h) _( ~* N4 _
以聚丙烯為原料的碳纖維9 S; K  C) i& d; f2 H# q" F% o5 g
在預氧化過程中
4 J& x; K" n' _! U7 o0 |聚丙烯原料中含氧化合物是碳化初期分子間交鏈反應的主因
, Q; @: F! I. ~9 Z氧 是環化反應的催化劑9 ~! @3 a& T. n3 b- v
加熱形成成熟穩定的梯形結構4 {' M) ~. A% F! h& Z4 m
碳化與石墨化都是在氮氣中進行/ W1 R" h$ J  n. \# Q5 j
碳化反應是使非碳元素藉分子間交鏈反應揮發出來/ Y% d1 A% s1 N0 P; M4 ~. s, A
在熱處理過程中7 G2 }- {: t8 }
大量氣體揮發後形成更多的石墨層狀結構
; T3 V2 [/ e, t強度增大,導電性增加
7 N& a- `2 U2 t: b6 l7 ?6 `. M纖維由原來的白色逐漸轉為棕黃色最後變為黑色....本文完: |. R; E- z+ q5 S( ~; \" L0 v% k
' W+ t1 C: x( N  K
各位車友, o6 `& g) |* l7 D# t
當我們玩這有碳纖維組件的高級車時
* Q/ ^5 ?! s% q8 u( n; Y! e/ ~心理面應該感謝 愛迪生 先生為我們所做的貢獻, m$ L2 i( z  w( [& D! y
# ~6 a0 m: v$ L% K+ z5 `  u

' y/ _2 F1 c( Z! z/ o# m. {4 y; s0 E& |  g0 F9 W: E' {! D/ E4 C

+ X4 ]6 r8 i5 I1 a3 I8 a  m3 s! @  K1 H0 ]* G
1 ?1 \7 A, V5 s* W% @) }/ @& O
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, f& s% F+ l+ x; A

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, i7 H% I1 m( r- y' u2 X
[此贴子已经被作者于2005-9-3 17:20:43编辑过]
NJ 论坛元老 发消息
发表于 05-9-3 14:22:00 |显示全部楼层 来自: 中国吉林延边朝鲜族自治州
爱迪生在我心中的地位又升华了一次。。。
tinny-studio 论坛元老 发消息
发表于 05-9-3 18:04:00 |显示全部楼层 来自: 中国广东中山
为啥我用木头烧出来的碳棒,那么的没有机械强度呢?整条都是碳,含碳量可高啦.....
, {, W3 X* p/ k6 j3 V1 y! A* O( d) O
: }, l% d# V/ Y( Q+ N) P- ~+ E8 E不然可以开片就成了碳纤板哦....
t-maxxer 元老 Fans 发消息
发表于 05-9-3 18:15:00 |显示全部楼层 来自: 中国上海
     
以下是引用tinny-studio在2005-9-3 18:04:29的发言:
6 k7 D8 V3 V/ a$ z为啥我用木头烧出来的碳棒,那么的没有机械强度呢?整条都是碳,含碳量可高啦.....# \% s! O0 S' G& ?
# H9 f1 ]$ M, k7 D3 e
不然可以开片就成了碳纤板哦....
3 b/ y# C$ O1 f# ?
你是因为你的炭棒是木头纤维,不属于楼主提到的3种材料。[em38][em38]
tinny-studio 论坛元老 发消息
发表于 05-9-3 22:13:00 |显示全部楼层 来自: 中国广东中山
以下是引用t-maxxer在2005-9-3 18:15:57的发言:! d+ t# J: g2 d  S5 Y/ ^
[quote]以下是引用tinny-studio在2005-9-318:04:29的发言:
0 K' \3 ~: a2 \5 Z1 _4 k3 S  y5 E 为啥我用木头烧出来的碳棒,那么的没有机械强度呢?整条都是碳,含碳量可高啦...... Z. z/ c) c- D

- M6 _  P, l' P* h 不然可以开片就成了碳纤板哦....
! j/ _) U* u5 I; M

- e2 b6 z+ N+ ^( _* P4 L' J) A 你是因为你的炭棒是木头纤维,不属于楼主提到的3种材料。[em38][em38]
+ i! R2 w- G6 \9 P[/quote]
" p& i$ Z8 g8 g  X8 i# |7 Z: G6 n# }  L0 H/ w  k, U1 g7 r2 t
木头纤维不是纤维么?那木头烧了不就成 碳 了么?那么木头纤维烧了,不也就成 碳纤维 了么?咋就不一样了呢?
. `! |8 y5 F; @
$ J" D- ^) h; J; p1 x' g# H
疯狂活塞 超级元老 发消息
发表于 05-9-3 23:01:00 |显示全部楼层 来自: 中国上海
木头是天然有机纤维,是由糖类物质构成的,只有在常态常温下才有机械强度,经过普通火烧后,纤维里的糖类都分解了或炭化成松散的石墨结构,当然没强度咯。。。
头像被屏蔽
发表于 05-9-4 00:14:00 |显示全部楼层 来自: 中国
5555~~~~继续努力,你还没有提到怎么加工碳纤维最好~~
magic88999 论坛元老 发消息
发表于 05-9-4 23:28:00 |显示全部楼层 来自: 中国上海
推!推!推!
tinny-studio 论坛元老 发消息
发表于 05-9-5 09:22:00 |显示全部楼层 来自: 中国广东广州
弄到了材料不就好办了么...CNC碳纤板是最好的事情..
無忌天子 超级元老 发消息
发表于 05-9-5 13:09:00 |显示全部楼层 来自: 中国广东东莞

碳纖維完全攻略(續篇)

一般碳纖維工廠製造出來的碳纖維4 O; k2 r) M% P: w$ L3 U
真的就是"纖維"像是極細的頭髮一樣  s6 d- Y9 ]5 r- p; J5 X
要能應用在工業上及航太科技上
; @  N7 i% i  s+ l仍需後續加工   3 M; C5 }8 |6 G' W6 J
碳纖維需要先編織成碳纖維布
) L  b/ f+ `1 [! v3 c$ Z* l. U成為碳纖維布之後' d/ A$ P% E4 h* E/ W3 l1 u/ s& S" \
就可以加工成任何形狀' Z; @6 e+ l2 H; _/ G- I* z
一般我們使用的碳纖維板
( p: w  s3 E. Y4 ^: A- C是"環氧積層板\"
; G3 H, T1 H& r, K: U正反表面是使用碳纖維3m格狀編織布來強化表面張力
6 J6 a; R7 [/ T2 I; C內層使用碳纖維順紋編織布呈經緯狀層層重疊* k' k  ~! l' X# @, \
同時加上環氧樹酯幫助定型
: `/ W% I0 Z, @+ k# E最後再加以高溫高壓強制定型
0 E7 A9 R4 c$ S! G; p) w1 `- `2 }就是我們看到的碳纖維板! p4 q( K/ d$ F! q
最後再依照圖紙使用CNC電腦中心機
0 [9 w3 x) y' ]4 g# `4 l2 e銑削加工成為我們車上的碳纖維製品
; V# {# \% g4 G, F
  E( B* u( z% x: e$ B一般電動車底盤用碳纖維板+ u0 V8 ^6 D. R; f: ~- [
經緯線縱橫比為7:3
. H/ c+ V1 c1 r' L+ \1 }. [" W0 V就是縱向強度與橫向強度為7:3縱向較強) y' c8 q; S. d2 D4 j6 G& ?
而一般二樓板及避震板用的碳纖維板4 B, o! D: x5 g! Q& W/ r& }0 j
則是5:5縱向強度與橫向強度相等! K$ ]0 u0 R2 a. M
+ q8 ?, |: Z9 Z9 h2 v# ?; W1 p
另一種遙控車常見碳纖維
; a. V  v% l' V3 @  ?& z7 K! b就是"尼龍混碳纖"
7 y) t+ C  ^9 T' Z" g+ W+ r工續較簡單
8 e  D1 k, y" @. n# ?% H就是將碳纖維絲切割成段
+ H% \# R) [- E* v0 U混入尼龍注塑成形* P. l/ l( \4 I7 n. z0 y4 B  p! w! }
成為強度極好的工程塑膠
, `; y- t) `5 P0 z! C5 I& Z3 R/ p" \這種碳纖維製品屬於複合材料
8 r; U5 n& M7 H3 D* p/ E  C8 D; y' P4 Y0 g
本篇完
2 w1 ^5 [' o; A. `
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