短切碳纖維是由碳纖維長絲經纖維切斷機短切而成，其基本性能主要取決於其原料——碳纖維長絲的性能。
基本介紹
- 中文名：短切碳纖維
- 外文名：short carbon fiber
介紹,起源,特點,套用,主要技術指標,
介紹
短切碳纖維是由碳纖維長絲經纖維切斷機短切而成，其基本性能主要取決於其原料——碳纖維長絲的性能。短纖維具有分散均勻、餵料方式多樣、工藝簡單等的優點，可以套用於碳纖維長絲所不適合的特殊領域。
短切碳纖維
短切碳纖維起源
短切碳纖維1880年，美國發明家愛迪生首先將竹子纖維碳化成絲，作為電燈泡內發光燈絲，開啟了碳纖維（CarbonFiber，簡稱CF）的先河。碳纖維用於結構材料的首創者，則以美國UnionCarbide公司（U.C.C.）為代表，於1959年以螺距纖維為原料，經過數千百度的高溫碳化後，得到彈性率約40GPa，強度約為0.7GPa的碳纖維；1965年該公司又用相同原料於3000℃高溫下延伸，開發出絲狀高彈性石墨化纖維，彈性率約500GPa，強度約為2.8GPa。1961年，日本大阪工業技術試驗所進藤召男博士，以Polyacrylonitrile（簡稱PAN）聚丙烯腈為原料，經過氧化與數千度的碳化工序後，得到彈性率為
160GPa、強度為0.7GPa的碳纖維。
1962年，日本碳化公司（NipponCarbonCo.）用PAN為原料，製得低彈性係數（L.M.）碳纖維。東麗公司亦以PAN纖維為原料，開發了高強度CF，彈性率約為230GPa，強度約為2.8GPa，並於1966年起達到每月量產1噸的規模，與此同時他們還開發了碳化溫度2000℃以上的高彈性率CF，彈性率約400GPa，強度約為2.0GPa。PAN系碳纖維產量於1992年已達6500噸/年，至2000年已超過1萬t/a以上。
雖然碳纖維需求量逐漸擴大，但於1991年冷戰結束後，軍事用途使用量萎縮，又因經濟蕭條，供需失去平衡，產業受到衝擊。然而，美國波音公司新銳機型B777的生產，加上土木、建築、汽車與複合材料套用領域的擴大，使得碳纖維產業逐漸緩步成長。
特點
碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼大、密度比鋁小、比不鏽鋼耐腐蝕性強、比耐熱鋼耐高溫、又能像銅那樣導電，具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。碳纖維主要被製成碳纖維增強塑膠這種複合材料來套用。每一根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5 μm～8 μm。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，由一層層以六角型排列的碳原子構成。碳纖維與石墨兩者的差別在於層與層之間的連線。石墨是晶體結構，它的層間連線鬆散，而碳纖維不是晶體結構，層間連線是不規則的，這樣可防止滑移，增強物質強度。
短切碳纖維
短切碳纖維一般碳纖維的密度為1750kg/m3，導熱能力高但傳電能力低，碳纖維的比熱容量亦比銅低。當加熱的時候，碳纖維會變厚、變短。雖然碳纖維的天然顏色是黑色，但科學家可以把它染成不同的顏色。
套用
1994年至2002年左右，隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學術研究，使用碳纖維製作發熱材料的技術和產品也逐漸進入軍用和民用領域。現在國內已經有使用長纖碳纖維製作國家電網電纜的使用案例多處。同時，碳纖維發熱產品，碳纖維採暖產品，碳纖維遠紅外理療產品也越來越多的走入尋常百姓家庭。
主要技術指標
碳含量： 95% | 拉伸強度： 3500MPa |
拉伸模量： 228GPa | 密度： 1.75g/cm3 |
電阻率： 1.0-1.6Ωcm | 纖維直徑： 7μm |
截面形狀： 圓 形 | 堆積密度： 0.4g/cm3 |
標準長度： 1mm-100mm | 含樹脂型/不含樹脂型 |
