碳纖維的結(jié)構(gòu)是怎樣的

　　碳是地球上最重要也是最神秘的元素，沒有碳地球上就沒有機物，沒有生命。碳的奇妙在于它極易形成共價鍵，特別是自身形成C-C共價鍵，構(gòu)成了高分子鏈的骨架。人們所熟知的同素異形體形式存在的碳單質(zhì)有無定形碳、金剛石、石墨。現(xiàn)在又新興起一種性能十分優(yōu)越的碳材料，碳纖維。它是由有機纖維經(jīng)碳化以及石墨化處理而得到微晶石墨材料，本文小編給大家講一講它的結(jié)構(gòu)組成。
 

（圖示：碳纖維原絲）
 

　　碳纖維是由不完全石墨結(jié)晶沿纖維軸向排列的一種多晶材料。在石墨層中，碳原子排列在六邊形中，其中每個碳原子與三個附近的碳原子形成sp2雜化軌道，并有一個未雜化的軌道。未雜化軌道使石墨平行基面上產(chǎn)生高導熱和導電，這些層面疊加在一起形成石墨的三維晶體結(jié)構(gòu)，層間距為0.334nm。層間結(jié)合是通過范德華力。這賦予它較高的各項異性結(jié)構(gòu)。石墨平面是可繞軸旋轉(zhuǎn)的，這樣將會失去三維晶體石墨的ABAB堆砌順序，產(chǎn)生眾所周知的螺旋層碳的二維晶體結(jié)構(gòu)。螺旋層碳中的石墨層距大于石墨。

 

　　碳纖維有個很明顯的結(jié)構(gòu)特征，那就是孔間存在15%~20%的孔，微孔呈長條形，并優(yōu)先平行纖維軸方向。微孔的直徑為1~2nm，長度至少20~30nm，孔的存在以及螺旋層碳的更大層分離使纖維密度比石墨理論密度小。

 

　　碳纖維的結(jié)構(gòu)就說到這里了，它也是分等級的，按照力學性能的不同可以分為通用級和高性能級，通用級的拉伸強度小于1000MPa，拉伸模量低于100GPa，而高性能級的拉伸強度可以達到2500MPa，拉伸模量大于220GPa。如果你需要碳纖維材料的話歡迎來我們公司訂購，我們是一家專門生產(chǎn)加工碳纖維的廠家。