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三元乙丙橡胶有哪些性能

全世界之碳纤维约85%来自PAN系,而15%来自于沥青系及嫘萦系,在生产高强度纤维时,其母材主要来自于PAN系,而生产高模数碳纤维时则以沥青系为主。按原材料可分为:聚丙烯腈(PAN)碳纤维、沥青(Pitch)碳纤维和嫘萦Rayon人造丝碳纤维。目前结构材料中大多数使用PAN碳纤维。

碳纤维:碳纤维之发展即以聚丙烯腈PAN、沥青Pitch及嫘萦Rayon等为发展碳纤维之三大母材(precursor)。用来制造碳纤维之母材,发展至今不下百种,但在制程之难易、成本、含碳量等考虑下,真正能符合实用者亦仅聚丙烯腈,沥青与嫘萦三种而已。
 

PAN碳纤维及其复合材料具有以下特征。
1)与金属相比,密度小,质轻
2)模量高,高刚性
3)强度高

4)疲劳强度高
5)耐磨耗性、润滑性优良
6)振动衰减性优良
7)热膨胀系数小,尺寸稳定性好
8)具有导热性

9)在惰性气体中耐热性优良
10)具有导电性
11)具有电磁波屏蔽性
12X射线透过性优良
13)属多种导性材料,针对其目的可设计出适当的结构体。

碳纤维的发展现况和应用

    全世界之碳纤维约85%来自PAN系,而15%来自于沥青系及嫘萦系,在生产高强度纤维时,其母材主要来自于PAN系,而生产高模数碳纤维时则以沥青系为主。
    因此,像高分子的碳纤维(Carbon Fiber)可作用为钓鱼杆、高尔夫球头、自行车车架、自行车零件或用于飞航器材。如高分子克拉纤维材料,如用作防弹衣的Kevlar克拉纤维;又有如金属纤维材料,如电磁屏蔽用的不锈钢纤维;又有如陶瓷纤维材料,用于电子信息之光纤。这些高科技又精密的尖端纤维材料,经过高层次的加工,作成二次元或三次元结构的纤维复合材料,就能造就更多更重要的领域与用途。应用如在:交通运输方面、医用材料方面、建筑营造、及运动休闲、航空太空方面等。这些用途藉由高分子纤维复合材料创造了人们的新生活领域、开拓了新的视野、带来了生活的方便性。基本来说高分子纤维复合材料运用之广泛在您我日常生活当中已经变为不可或缺。

碳纤维之经济效益

    碳纤维生产之发源地在日本,故早期日本为碳纤维生产之主要国家,其产量占全世界60%以上,相反地美国为碳纤维主要之消费国,美国因应本国在军事及太空应用之大量需求,许多大公司亦相继投入生产行列,目前由于碳纤维在各行各业之需要,全世界许多国家皆竞相投资或扩充产能。中华民国台湾塑

胶公司在1986年自美国Hitco公司买得碳纤维生产技术,由自己公司生产之PAN纤维束烧成碳纤维,提供国内生产球拍、钓鱼杆及CFRP皇冠足彩之用。这些

生产碳纤维之公司有的因应市场需要而扩充产能,或合并其它公司,有的公司因经营不善而宣布停产。国际间之经济状况及市场变化万千,有幸存留下来的

,或继续经营者,莫不提高碳纤维质量,尤其是向高强度高模数碳纤维为生产之目标。

PAN系碳纤维之制造加工方法

    聚丙烯腈是制造碳纤维的主要原料,全世界生产碳纤维有百分之八、九十来自于聚丙烯腈,故聚丙烯腈之制造、抽丝及后续烧结过程-环化、碳化及石墨化等相当重要。

聚丙烯腈母材纤维之稳定化:

    将聚丙烯腈母材纤维烧成高强度之碳纤维,中间过程必须经过一个重要的步骤即稳定化(stabilization)。

稳定化过程主要有三种反应:

1)环化反应(Cyclization

2)脱氢反应(Dehydrogenation

3)氧化反应

聚丙烯腈母材纤维之碳化:

    聚丙烯腈纤维在碳化过程中,已稳定化母材纤维碳纤维,其热处理系在钝气及很小张力,温度高至1500之下进行的。在这热处理过程中所有的元素,除了碳元素外,几乎以副产物之形式被消去而形成像石墨之结构。

聚丙烯腈母材纤维之石墨化:

    聚丙烯腈纤维经碳化反应后已具有小微晶之结构,增加微晶之尺寸使得碳纤维结晶更完整,但微晶之规则排列则需藉助于纤维在1500以上之热处理。此热处理过程系在张力钝气下加热碳纤维,温度控制在20002500,甚至高至3000。当碳纤维温度在18003000时,利用电流经过碳纤维来提高结晶完美性。

〖发表时间 2015-10-27〗   〖浏览次数 516〗   〖打印〗   〖关闭