碳纤维是什么？碳纤维有哪些分类？
碳纤维是什么？
碳纤维(碳？纤维(CF)是一种高强度、高模量的新型纤维材料，其含碳量在95%以上。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向堆积并碳化石墨化而成的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，比铝轻，但比钢强，具有耐腐蚀、模量高的特点。它是国防、军事工业和民用的重要材料。它既具有碳材料固有的固有特性，又具有纺织纤维的柔软性和可加工性，是新一代增强纤维。
碳纤维具有许多优异的性能，如高轴向强度和模量、低密度、高比性能、无蠕变、在非氧化环境中耐超高温、抗疲劳性好、热膨胀系数和各向异性小、耐腐蚀性好、透X射线性好等。良好的导电性和导热性、良好的电磁屏蔽等。
与传统玻璃纤维相比，碳纤维的杨氏模量是传统玻璃纤维的三倍以上。与凯芙拉纤维相比，其杨氏模量约为凯芙拉纤维的两倍，在有机溶剂、酸和碱中不溶且溶胀，具有突出的耐腐蚀性能。
碳纤维有哪些分类？
碳纤维可分为聚丙烯腈基碳纤维、1K碳纤维制成的管沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维。按性质可分为普通碳纤维、高强度碳纤维、中强度碳纤维、高模碳纤维和超高模碳纤维。按状态分为长丝、短纤维和短纤维。
按力学性能可分为通用型和高性能型。一般碳纤维的强度为1000 MPa，模量约为100G Pa。高性能碳纤维可分为高强度型(强度2000 MPa，模量250G Pa)和高模量型(模量300G Pa以上)。强度大于4000 MPa也叫超高强度型；模量大于450G Pa的称为超高模型。
随着航空航天工业的发展，出现了高强度、高延伸率的碳纤维，其延伸率大于2%。使用最多的是聚丙烯腈基碳纤维。
市场上90%以上的碳纤维主要是聚丙烯腈基碳纤维。
因为碳纤维神秘的面纱还没有完全揭开，所以人们还不能直接用碳或者石墨来制造碳纤维。他们只能以一些含碳的有机纤维(如尼龙、腈纶、人造丝)为原料，将有机纤维与塑料树脂结合制成碳纤维。
聚丙烯腈基碳纤维
聚丙烯腈基碳纤维的生产过程主要包括原丝生产和原丝碳化两个过程:首先通过丙烯腈聚合、纺丝等一系列过程加工成聚丙烯腈纤维或称为“基体”的原丝。这些原丝在氧化炉中于200-300℃氧化，在碳化器中于1000-2000℃碳化制成碳纤维。
沥青基碳纤维
美国发明了含金属中间相的沥青，用于纺织沥青基碳纤维。前驱体稳定化和碳化后，碳纤维的拉伸强度为3.5G Pa，模量为252G Pa。法国开发出耐热高导电的中间相沥青基碳纤维；波兰开发了一种新的金属涂层碳纤维方法。例如，用混合法制造涂有铜的沥青基碳纤维。首先将铜盐和各向同性煤沥青混合均匀，然后离心纺丝，在空气中稳定，在高温氢气中处理，得到合金铜碳纤维。？沥青基碳纤维在世界上的产能较小，我国沥青基碳纤维的研发较早，但在开发、生产和应用方面与国外相比差距较大。[18-19]
碳纤维根据产品规格不同分为航空级和工业级，也称小丝束和大丝束。一般48K以上的碳纤维称为大丝束碳纤维，包括360K和480K。航空级碳纤维一开始主要是3K，逐渐发展到12K和24K，主要用于国防和高科技，以及运动休闲产品，如飞机、导弹、火箭、卫星、钓鱼竿、球杆、球拍等。工业级碳纤维用于不同的民用行业，包括纺织、医药卫生、机电、土木建筑、交通运输和能源。
以上，边肖给大家详细介绍了什么是碳纤维，并和普通材料进行了对比，让大家更清楚的了解碳纤维材料的特点和碳纤维的优势，这是它用途广泛的一大原因。边肖还介绍了几种不同类型的碳纤维及其相应的特性。碳纤维产品广泛应用于我们的日常生活中，其产品仍然值得消费者购买。希望边肖的介绍能帮助到大家。