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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& b' X+ J3 c/ |8 }) J7 @! |0 Z1 n# ~
該對各位朋友有些貢獻了" e9 ]# q1 }3 V1 E9 s$ \9 ?7 D
以下小弟賤作如有缪誤
( x' t( F: z& [7 ]8 H' c- R也請各位前輩指正
% x8 ]( u( h! a4 \7 k5 [碳纖維經常在較高級版本遙控車上見到' ^9 o; P  \, r. A  C7 s
碳纖維基本組成是"碳"
4 ~( t0 @4 ~  `, F) i+ G含碳量在90%以上為高強度高模量碳纖維
  V7 s( E* e  L& Z* [含碳量再99%以上稱為石墨纖維) Y9 B" J% f* R; C6 S  w7 g
碳纖維具有元素碳的各種特殊性能4 N1 Z# n1 `5 Z1 w8 F
它的比重極輕,導熱係數低,耐腐蝕性高及具導電特性等, P2 ?0 i8 K/ W) H
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1 J! I: T- j* k6 ]
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
3 T( [) z0 ^7 `% c/ ]1981年全世界碳纖維產量約1500頓,日本占一半以上
: C, H( v0 K( ]( k1 |9 @6 h( a( ]0 H  M, ^# q2 U
碳纖維種類
# a( o, M! E) B* j: M9 W3 r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1 O7 ?. u# z/ L
聚丙烯基碳纖維性能良好,碳化得率較高(50%--60%)) {0 N) x3 |( t" @  V( k4 g+ v0 Z" H0 r
因此聚丙烯製造的碳纖維占總碳纖維產量的95%
2 `7 ^1 @& _* I8 H已黏膠絲唯原料製造的碳纖維碳化得率只有20%--30%
0 D0 h! A) P" R4 T1 i4 b/ d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)
- w8 _- {9 x$ p: ?1 h: @6 s9 b; I以瀝青纖維為原料碳化率較高有80%--90%
9 }* @2 `" S# Z# L# x" v& P成本最低是正在開發中的品種0 n/ }6 k7 @5 ~6 R
依據用途不同及熱處理溫度不同6 `2 h- m- z9 k9 V2 j" S
碳纖維分為\"耐燃纖維"碳纖維"石墨纖維"3種
% \# O' ^/ Y1 x  L+ [) U& g300-350度熱處理為耐燃纖維
5 M' l: y- L5 C1000-1500度熱處理為碳纖維含碳量90%-95%( Q0 y1 u8 ^% d7 V! V
2000度以上高溫熱處理可製出99%碳含量的石墨纖維
) N# t8 w2 b* ]
3 b1 z. T5 o. _% E5 T  z碳纖維的由來+ L  w  ]- P* H+ K" T: B
碳纖維最早出現在1880年的美國5 A0 ^: D: W1 D- ]7 @' y6 Z0 t9 i; C& y% H
由偉大的發明家"愛迪生"先生研製成功. W1 q# B8 ~, U% L4 ~) m
用作電燈泡的燈絲
; v7 F# [; B* I' {! {) D0 s是隨著電燈泡誕生的副產品
, V- o& ]' ?3 ?# v一直到1950年代初隨這空間技術發展4 w( b$ Y! B: G; _
需要性能優良的結構材料
4 }3 q, o  h$ ]0 B$ j碳纖維才逐漸為各工業發達重視
7 C4 Y! N  g3 L, f1 Y7 \- k, r' w60年代之後獲得迅速發展& O4 `- a9 [* J$ @

6 k7 f$ a  u  C( R4 q碳纖維製造流程+ a+ B1 ~! L) G0 u5 l" R
碳纖維是將原料纖維在一定的張力溫度下2 J! ]5 j% K. k2 K( K+ O
經過一段時間氧化,碳化,石墨化處理過程製成+ c2 J& o3 z; g8 R6 O3 \
以聚丙烯為原料的碳纖維/ A7 H: b9 U  U; a+ M& r
在預氧化過程中1 y( Y* z4 i. j# U, A
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- O1 l0 s' G! n# }# c! l
氧 是環化反應的催化劑$ K4 n1 V  p' v& x9 [  M$ m. G2 X
加熱形成成熟穩定的梯形結構1 z# E2 C! C, y& s
碳化與石墨化都是在氮氣中進行0 e8 g( |3 L/ ^9 m, |# A- z* W/ t
碳化反應是使非碳元素藉分子間交鏈反應揮發出來
4 ?( h/ d+ x5 j' ?; y3 W# B在熱處理過程中
, |: n) N: R3 x" `7 Z大量氣體揮發後形成更多的石墨層狀結構
1 g# s/ g5 O1 c" x強度增大,導電性增加; B' v' Z7 W( J. p
纖維由原來的白色逐漸轉為棕黃色最後變為黑色....本文完) S9 o5 L& B) o

  F' i6 h+ h; `$ V: T7 M各位車友
& L% Z5 {# z5 L+ l$ S" l( v當我們玩這有碳纖維組件的高級車時7 s6 x. M( X; C2 I2 f
心理面應該感謝 愛迪生 先生為我們所做的貢獻- f$ U3 g, K' N" a: n& {9 |5 Y

9 P$ @+ K& A# p- a$ |. O% ^+ Z0 S* _
3 Q; b. p4 u; b4 k. O- ^% ^0 I: f0 f8 q& F: i
. y# W/ I' d" v2 o1 P# M

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$ P2 @- u8 D" r$ K4 Y, K, G0 S
  v, _( S* F  I7 y# H# |! Q2 q) p5 H3 a# n

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2 i+ q/ p% ^4 C- b) i  C: v1 L6 w
[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.....' s& i+ @; v$ X- n* A  i
. k( u( r3 W- F: g2 q3 Z
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:
5 P, m$ h0 U& _9 f" |  W$ |! n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.....8 |0 J& D' }' O( e4 H5 o- U3 B

; n: \" O$ z3 y, K& l 不然可以开片就成了碳纤板哦....
1 `3 Z. H& T# O0 A/ O
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:
4 X5 R! T* g! h/ ?! C[quote]以下是引用tinny-studio在2005-9-318:04:29的发言:
* c( k& Y" X& z! e3 E% v) \( l 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.....
. U1 C$ n3 g4 S/ J; h& D" h4 F+ \! Z8 ], ]; b
不然可以开片就成了碳纤板哦..../ u6 [* i. @6 L+ P
: y6 W* }( l$ @' u
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]
3 ?. t  U0 S: \# X- q6 r- @[/quote], k, _% o+ @' P, c
; ~% H! a! V# R9 v
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?: ?, x! ?( `* o5 N

4 A6 `. r& `) f% R# g
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) n$ j1 o) b; [# G0 L6 e% n2 U: Q
真的就是"纖維"像是極細的頭髮一樣, l. p" U' t- {% i
要能應用在工業上及航太科技上
1 M% T4 Y, a) u2 V仍需後續加工   
1 U+ ~6 r, x" Y- q碳纖維需要先編織成碳纖維布3 a' D5 d/ |  \, e# m
成為碳纖維布之後
% M- o" y+ T8 p+ W) \就可以加工成任何形狀6 a( Z- w3 g8 s3 h& R6 {. A5 u
一般我們使用的碳纖維板- N9 _, K- V8 n4 K  |3 @
是"環氧積層板\"
! q" a* g3 v+ q正反表面是使用碳纖維3m格狀編織布來強化表面張力
6 a" |& l: u1 Y9 N# _0 O( I5 J  x內層使用碳纖維順紋編織布呈經緯狀層層重疊, W. @' W! e* n; v: D  \
同時加上環氧樹酯幫助定型
' o/ r" A& U( F0 m( I最後再加以高溫高壓強制定型
1 o' n+ N" M, w/ Y$ V就是我們看到的碳纖維板5 A% k; o4 @. ]% j
最後再依照圖紙使用CNC電腦中心機- V' T% q5 h$ |9 N& a, _3 C4 N2 @
銑削加工成為我們車上的碳纖維製品- G! U) [/ T" X5 ?
% U: N% H6 S/ p3 ~" m
一般電動車底盤用碳纖維板  F$ l' f7 _. }! y# f' X
經緯線縱橫比為7:32 N1 V0 z' T/ h6 D" G$ d& }  ^
就是縱向強度與橫向強度為7:3縱向較強
' K% A: @/ G7 ]9 g. X而一般二樓板及避震板用的碳纖維板, f; }* X& l7 x" O2 A2 w
則是5:5縱向強度與橫向強度相等6 R6 e9 j5 e; d
+ L' w3 [) I  x$ _2 N7 o6 Y+ V$ S/ m
另一種遙控車常見碳纖維
! G& |1 \/ J3 A! F/ s% c就是"尼龍混碳纖"
- J- i5 ~5 l8 S2 q# O7 B工續較簡單' ~$ }- z( e& {0 w
就是將碳纖維絲切割成段
% ?9 f4 z( a7 y+ g2 [9 s/ G混入尼龍注塑成形
) Q9 }+ S: u- V2 L/ L/ ~9 s成為強度極好的工程塑膠, |4 L2 m8 z7 |/ ]  `. ?- S/ g+ u
這種碳纖維製品屬於複合材料$ u4 r( G/ h/ F5 |$ c8 N; R+ f

& h+ d( v. J2 v+ ]3 t+ \) [本篇完
! S  {4 B/ D+ v3 i: y( j. _+ U
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