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碳纖維制品,就是指以碳纖維預浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。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。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術發達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產品和技術,保持著極其謹慎的態度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發達國家的嚴格控制。
石墨具有良好的化學穩定性。經過特殊加工的石墨,具有耐腐蝕、導熱性好,滲透率低等特點,就大量用于制作熱交換器,反應槽、凝縮器、燃燒塔、吸收塔、冷卻器、加熱器、過濾器、泵設備。廣泛應用于石油化工、濕法冶金、酸堿生產、合成纖維、造紙等工業部門,可節省大量的金屬材料。作鑄造、翻砂、壓模及高溫冶金材料:由于石墨的熱膨脹系數小,而且能耐急冷急熱的變化,可作為玻璃器的鑄模,使用石墨后黑色金屬得到鑄件尺寸準確,表面光潔成品率高,不經加工或稍作加工就可使用,因而節省了大量金屬。生產硬質合金等粉末冶金工藝,通常用石墨材料制成壓模和燒結用的瓷舟。單晶硅的晶體生長坩堝,區域精煉容器,支架夾具,感應加熱器等都是用高純石墨加工而成的。此外石墨還可作真空冶煉的石墨隔熱板和底座,高溫電阻爐爐管,棒、板、格棚等元件。
真空爐保溫的加熱元件有金屬和非金屬之分,分別敘述如下。金屬加熱元件 通常分為兩種:一種為貴重金屬,如鉬、鉑、鎢、鉭等;另一類為一般金屬,如鎳鉻耐熱合金、鐵鉻鋁合金、鉬鎢合金等。非金屬加熱元件 有石墨和化合物兩種。化合物有碳化硅、硅化鉬、二氧化鉬等。其中碳化硅在高溫下易黏結分解,而二氧化鉬在1300℃時會軟化。只有石墨具有加工性能好、耐高溫、耐急冷急熱性好、塑性好、輻射面積大、抗熱沖擊性能好等特點,適于制作加熱元件。
石墨氈具有比碳氈更高的碳化溫度;其耐熱溫度更是提高很多,其高碳化溫度可以保證產品的使用壽命。此外由于高溫碳化后,氈中含有的雜質極少,使得其后處理工序更加簡便。具有宏觀尺度的納米碳纖維/石墨氈復合催化材料及其制備方法。復合催化材料由石墨氈,以及石墨氈上原位生長的納米碳纖維組成。制備方法包括如下步驟:將石墨氈先進行液相或氣相氧化;粘膠基碳纖維氈是以粘膠人造絲為原料,經針刺、預氧、碳化等生產過程而制得,是性能優異的高溫隔熱材料,它具有其它種類碳氈的一般特性,還具有密度小、導熱性低等特點,適宜做隔熱保溫材料、耐燒蝕。
石墨制品的特點及用途:一、石墨制品具有很好的吸附性。工業爐保溫材料 炭的空隙結構使炭具有很好的吸附性,故炭常被用作吸附材料,用于吸附水分、氣味、有毒物質等。我們做過實驗,前幾天烤肉用過的石墨烤盤看上去非常干凈,但放到電磁爐上加熱,會看到上次烤肉時吸附的油脂和有害物質會慢慢滲出,不過不用擔心,用干凈的餐紙擦拭干凈即可使用了。二、石墨制品具有很好的導熱性,傳熱快,受熱均勻,節約燃料。工業爐保溫材料廠家用石墨制成的烤盤,鍋等加熱快,而且燒制的食物受熱均勻,從里往外熟,加熱時間短,不僅味道純正,而且能鎖住食物本來的養分。我們做過實驗,用石墨烤盤烤肉時,剛開始電磁爐打到大火,僅20-30秒就能預熱,開始烤制食物時只要打在小火上即可,有利用節約能源。
碳纖維硬氈主要有三種:聚丙烯腈基碳氈,黏膠基碳氈和瀝青慧碳氈,其中使用的較廣的是聚丙烯腈慧碳氈。我們一般說的碳纖維氈就是指聚內烯腈慧碳氈,聚丙烯腈基碳氈還可以分力兩類,聚丙烯腈基病綸碳氈和聚丙烯腈基碳氈,它們的不同點在于一個是便用腈綸制造的,還有一個是使用碳纖維原料燒制而成的,前者的作能比后者的畏差,強度,手感,灰度,限度等都是聚丙席睛基碳毯來的好。加工方式不同時話,碳纖維街的9形態也不同,有用碳纖維短切絲加工成的碳纖維拖,有用預氧化纖維絲加工成8碳纖維氈,也有將制成的碳街再次氧化碳化制成的碳纖維氈。