《碳纖維及石墨纖維》是2010年化學工業出版社出版的圖書，作者是賀福。本書可供從事碳纖維和石墨纖維研究和生產的科研人員、技術人員使用，也可供高等院校和科研單位材料科學、材料工程專業師生和科研人員參考。
基本介紹
- 書名：碳纖維及石墨纖維
- 作者：賀福
- ISBN：9787122088024
- 定價：￥98.00
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2010-9-1
- 開本：16開
內容介紹,目錄,
內容介紹
主要內容包括碳纖維和石墨纖維工業的概況、聚丙烯腈纖維（原絲）、預氧化工藝與設備、碳化工藝及設備、石墨纖維、碳纖維和石墨纖維的表面處理、碳纖維和石墨纖維上漿劑及其表征方法、碳纖維和石墨纖維的結構、碳纖維和石墨纖維的性質、碳纖維複合材料、碳纖維在航天航空和軍事領域中的套用、碳纖維複合材料在工業領域中的套用。
目錄
第1章 碳纖維和石墨纖維的發展概況
1.1 碳纖維及石墨纖維的發展簡史
1.1.1 研發碳纖維的先驅者——斯旺和愛迪生
1.1.2 聚丙烯腈基碳纖維發明者——進藤昭男
1.1.3 從東麗公司碳纖維發展歷程看原絲的重要性
1.1.4 我國研製PAN基碳纖維的歷程
1.2 當前世界PAN基碳纖維的主要生產廠家及產品性能
1.2.1 小絲束PAN基碳纖維
1.2.2 大絲束碳纖維
1.3 碳纖維的發展趨勢
1.4 套用領域
參考文獻
第2章 聚丙烯腈纖維（原絲）
2.1 聚丙烯腈的晶態及其多重結構
2.1.1 聚丙烯腈的晶胞及構象
2.1.2 聚丙烯腈的球晶及其多重結構
2.1.3 聚丙烯腈的構型
2.2 聚合
2.2.1 均相溶液自由基聚合原理
2.2.2 分子量調節劑
2.2.3 共聚單體及其競聚率
2.2.4 聚合方法
2.2.5 氨化
2.2.6 混批和混合
2.2.7 脫單、脫泡
2.3 紡絲
2.3.1 凝固成纖過程中的相分離
2.3.2 凝固過程中的雙擴散
2.3.3 濕法紡絲
2.3.4 乾噴濕紡
2.3.5 噴絲板
2.3.6 牽伸與取向
2.3.7 乾燥緻密化
2.3.8 鬆弛熱定型
2.3.9 陶瓷導絲及其導輥
2.3.1 0紡絲用的定位溝槽輥
2.4 分析測試及表征（聚合?紡絲?原絲）
2.4.1 用核磁共振測定聚合物的組成及其立構規整度
2.4.2 用紅外光譜法測定共聚物的組成
2.4.3 特性黏度[η]的測定方法及其與重均分子量（Mw）的關係
2.4.4 用滲透壓法測定聚合物的數均分子量（Mn）及其分子量分布
2.4.5 用凝膠滲透色譜（GPC）測定分子量及其分子量分布
2.4.6 轉化率的測定方法
2.4.7 臨界濃度的測定方法
2.4.8 紡絲液與凝固液之間潤濕性的測定方法
2.4.9 紡絲液黏度斑（黏度CV值）的測定方法
2.4.10 用TEM觀察原纖（fibril）直徑——細晶化的源頭
2.4.11 凝固絲條拉伸模量及凝固絲條纖度的測定方法
2.4.12 用壓汞法測定凝固絲條的孔隙率及其平均孔徑
2.4.13 用DSC法測定凝固絲條的孔徑尺寸
2.4.14 密度法測定原絲的孔隙率
2.4.15 用小角X射線散射測定凝固絲條中的微孔數目
2.4.16 相分離與膨潤度及其測定方法
2.4.17 水洗後絲條中殘留溶劑量的測定方法
2.4.18 用二次離子質譜儀測定原絲中硼（B）的徑向分布
2.4.19 用WAXD測定PAN原絲的結晶取向度
2.4.20 PAN原絲的結晶度和微晶尺寸的測定方法
2.4.21 用密度法計算非晶區的密度
2.4.22 用X射線衍射儀（粉末法）測定PAN原絲的晶間距
2.4.23 用紅外二色法測定氰基的總取向
2.4.24 用染料二色法測定PAN原絲非晶區的取向度
2.4.25 聲速法測定纖維的總取向
2.4.26 玻璃化溫度及其測定方法
2.4.27 纖維密度與相對密度的測定方法
2.4.28 PAN原絲的緻密性測定方法
2.4.29 失透度及測試方法
2.4.30 纖度及其CV值的測定方法
2.4.31 沸水收縮率的測定
2.4.32 纖維含水量的測定
2.4.33 單絲直徑及其CV值的測定
2.4.34 單絲形貌
2.4.35 纖維的光澤度及其測定方法
2.4.36 用掃描電鏡測定濕紡PAN原絲的表面粗糙係數
2.4.37 評價PAN原絲的最大牽伸率裝置
參考文獻
第3章 預氧化工藝與設備
3.1 預氧化過程中的變化
3.1.1 物理變化
3.1.2 化學反應
3.1.3 結構轉化
3.2 預氧化機理
3.2.1 結構轉化與顏色變化
3.2.2 預氧化過程中的主要反應
3.3 預氧化過程中的物性變化
3.3.1 牽伸與收縮
3.3.2 溫度和溫度梯度
3.3.3 纖維強度的下降
3.3.4 密度的變化
3.4 預氧化過程中的質量控制指標之一（氧的徑向分布與均質預氧絲）
3.5 預氧化設備及其工藝參數
3.5.1 概述
3.5.2 預氧化爐
3.6 頭尾銜接技術
3.7 預氧絲的質量檢測及其相關的測定方法
3.7.1 預氧絲中含氧量的測定方法
3.7.2 預氧絲含濕量（含水量）的測定方法
3.7.3 預氧絲相對密度和密度的測定方法
3.7.4 用XRD測定芳構化指數
3.7.5 用紅外光譜測定相對環化度
3.7.6 用紅外分光法測定預氧絲中殘留氰基
3.7.7 用DSC測定環化度（芳構化指數）
3.7.8 皮芯結構的測定方法
3.7.9 甲酸溶解度
3.7.10 用二次離子質譜儀測定纖維中O、Si、B的徑向分布
3.7.11 極限氧指數的測定方法
3.7.12 失控氧化溫度的測定方法
3.7.13 火焰收縮保持率的測定方法
3.7.14 預氧化爐內水分的測定方法
參考文獻
第4章 碳化工藝及設備
4.1 固相碳化機理
4.1.1 聚丙烯腈碳化機理
4.1.2 固相碳化的主要反應
4.2 孔隙產生規律及其對碳纖維性能的影響
4.2.1 孔隙的變化規律及其對碳纖維拉伸強度的影響
4.2.2 密度與孔隙率
4.2.3 孔隙尺寸和形狀對碳纖維拉伸強度的影響
4.3 碳化過程中結構演變
4.3.1 皮芯結構
4.3.2 結構參數的變化
4.4 低溫碳化工藝與設備
4.4.1 碳化概述
4.4.2 低溫碳化設備
4.4.3 非接式迷宮密封裝置
4.4.4 焦油的產生及其排除方法
4.4.5 廢氣處理
4.4.6 密封氮氣與載氣氮氣
4.4.7 牽伸機組及槽輥
4.5 高溫碳化爐
4.5.1 高溫碳化爐的發熱體
4.5.2 設計高溫碳化爐的其他幾個技術要素
4.5.3 高溫碳化爐的種類
4.5.4 牽伸
4.5.5 定位槽輥
4.6 碳纖維的測定方法
4.6.1 超音波脈衝法線上測定碳纖維的模量
4.6.2 用螢光X射線法測定碳纖維的矽含量
4.6.3 用雷射拉曼光譜測定碳纖維結晶性的徑向分布
4.6.4 用電子自旋共振（ESR）研究碳纖維的結構特徵
4.6.5 用電子能量損失譜測定氮的徑向分布
4.6.6 線上測定絲束寬度的方法與裝置
4.6.7 高溫碳化爐的內壓測定方法
參考文獻
第5章 石墨纖維
5.1 石墨化機理
5.1.1 固相石墨化
5.1.2 石墨微晶的形狀因子
5.1.3 石墨化敏感溫度
5.1.4 層間距d002與HTT的關係及其（002）晶格圖像
5.1.5 用HRSEM觀察石墨纖維的結構形貌
5.2 催化石墨化
5.2.1 催化石墨化及其效果
5.2.2 硼及其催化石墨化
5.2.3 硼的引入途徑
5.3 石墨化爐及種類
5.3.1 塔姆式電阻爐
5.3.2 感應石墨化爐
5.3.3 射頻石墨化爐
5.3.4 電漿石墨化爐
5.3.5 光能石墨化爐
5.4 石墨化度及其評價方法
5.4.1 石墨化度
5.4.2 磁阻
5.4.3 石墨纖維的皮芯結構
參考文獻
第6章 碳纖維和石墨纖維的表面處理
6.1 界面傳遞效率
6.1.1 潤濕與接觸角
6.1.2 表面處理與表面能
6.2 複合材料的界面
6.2.1 界面層的生成原理
6.2.2 機械嵌合（錨定效應）
6.2.3 化學鍵合
6.3 碳纖維的表面處理方法之一——陽極氧化法
6.3.1 陽極電解氧化法原理
6.3.2 連續直接通電式陽極氧化裝置
6.3.3 脈衝通電的陽極氧化裝置
6.3.4 非接觸式通電的陽極電解氧化裝置
6.3.5 陽極氧化的主要工藝參數
6.4 臭氧表面處理法
6.4.1 臭氧及其主要性質
6.4.2 臭氧表面處理方法
6.5 表面處理效果的評價方法
6.5.1 層間剪下強度的測試方法
6.5.2 界面剪下強度的測試方法
參考文獻
第7章 碳纖維和石墨纖維上漿劑及其表征方法
7.1 上漿劑
7.1.1 上漿劑及其界面性能
7.1.2 上漿劑的作用及要求
7.2 上漿劑的組成
7.2.1 碳纖維的上漿主劑——雙酚A環氧樹脂
7.2.2 雙酚A環氧樹脂的改性
7.2.3 上漿輔劑
7.3 乳液型上漿劑的配製方法——轉相法
7.4 碳纖維的上漿方法
7.4.1 上漿裝置的擴幅機構
7.4.2 具有空氣流動場的上漿裝置
7.4.3 具有吹氣狹縫的上漿裝置
7.4.4 具有循環系統的上漿裝置
7.5 幾種上漿劑的配製
7.5.1 組合型功能上漿劑
7.5.2 乳化型上漿劑
7.5.3 納米改性型上漿劑
7.5.4 油溶性上漿劑
7.5.5 增韌改性的上漿劑
7.6 上漿的性能指標及其評價方法
7.6.1 開纖性評價裝置
7.6.2 乳液型上漿劑的粒徑測定方法
7.6.3 上漿劑的時效穩定性的測定方法
7.6.4 上漿量的測定方法
7.6.5 毛絲數的測定方法
7.6.6 摩擦係數的測定方法
7.6.7 浸潤性的評價方法
7.6.8 懸垂值D及其測定方法
7.6.9 含水率與平衡含水率
7.6.1 0用Wilhelmy吊片法測定上漿性能
參考文獻
第8章 碳纖維和石墨纖維的結構
8.1 碳的豐度及性質
8.2 碳原子的雜化軌道及成鍵原理
8.2.1 SP3雜化
8.2.2 SP2雜化
8.2.3 SP雜化
8.3 碳的結晶結構
8.3.1 金剛石
8.3.2 石墨
8.3.3 卡賓
8.4 碳的相圖和碳的升華
8.4.1 碳的相圖
8.4.2 碳的升華
8.5 碳的多種形態結構
8.6 碳纖維的結構
8.6.1 碳纖維的皮芯結構
8.6.2 碳纖維的孔結構
8.6.3 碳纖維的結構模型
8.7 測試方法
8.7.1 用XRD測定碳纖維的結構參數
8.7.2 用電子顯微鏡研究碳纖維的結構
8.7.3 用XRD測定取向度
8.7.4 用ESR研究碳纖維的微細結構
8.7.5 用Raman光譜研究碳纖維結構的多相性
8.8 碳纖維和石墨纖維的形態結構與性能
8.8.1 纓狀原纖彎曲度
8.8.2 碳纖維的結構參數及其性能
8.8.3 碳纖維結構的非均質性
8.8.4 高強高模型碳纖維（MJ系列）
參考文獻
第9章 碳纖維和石墨纖維的性質
9.1 拉伸強度與缺陷
9.1.1 格拉菲斯微裂紋理論
9.1.2 缺陷類型
9.1.3 碳纖維拉伸強度的分散性及其表征方法
9.2 碳纖維和石墨纖維的壓縮強度
9.2.1 壓縮強度
9.2.2 碳纖維複合材料的壓縮強度
9.2.3 測定壓縮強度的方法
9.3 拉伸模量
9.4 熱性能
9.4.1 熱膨脹
9.4.2 熱導率
9.4.3 熱容量
9.4.4 複合材料的熱性能
9.4.5 熱氧化
9.5 碳纖維的電性能
9.5.1 導電原理
9.5.2 碳纖維的電阻率及其影響因素
9.5.3 碳纖維電阻率的測定方法
9.6 磁性能
9.6.1 磁阻
9.6.2 磁化率
參考文獻
第10章 碳纖維複合材料
10.1 碳纖維增強樹脂基複合材料
10.1.1 熱固性基體樹脂
10.1.2 成型技術
10.1.3 預成型中間物
10.1.4 熱塑性基體樹脂
10.2 碳/碳複合材料
10.2.1 碳/碳複合材料的製造
10.2.2 短切碳纖維製造C/C複合材料
10.2.3 抗氧化處理
10.3 碳纖維增強陶瓷複合材料
10.3.1 碳纖維增強碳化矽（CFRSiC）複合材料
10.3.2 碳纖維增強氮化矽複合材料
10.4 碳纖維增強金屬基複合材料
10.4.1 兩相界面層
10.4.2 碳纖維表面的防護方法
10.4.3 碳纖維增強鋁基複合材料（CF/Al）
10.4.4 碳纖維增強銅基複合材料（CF/Cu）
10.5 碳纖維紙和碳纖維布
10.5.1 造紙用碳纖維的前處理
10.5.2 高級碳纖維紙的製造工藝
10.5.3 碳纖維布
10.6 碳纖維增強橡膠材料
10.6.1 碳纖維的選擇
10.6.2 RFL乳液
參考文獻
第11章 碳纖維在航天航空和軍事中的套用
11.1 在航天及軍工領域方面的套用
11.1.1 太空梭
11.1.2 宇宙探測器
11.1.3 人造衛星
11.1.4 火箭與飛彈
11.1.5 艦艇方面的套用
11.1.6 石墨炸彈
11.1.7 濃縮鈾與核子彈
11.2 在航空和軍工領域中的套用
11.2.1 戰鬥機
11.2.2 直升機
11.2.3 無人飛機
11.2.4 民航客機及大飛機
11.2.5 制動剎車材料
11.2.6 隱身材料與隱身戰機
參考文獻
第12章 碳纖維複合材料在工業領域中的套用
12.1 在汽車工業中的套用
12.1.1 汽車輕量化，節能降耗
12.1.2 壓縮氣罐（瓶）
12.2 碳纖維複合材料輥筒
12.3 在新能源領域中的套用
12.3.1 風力發電
12.3.2 太陽能發電
12.3.3 碳纖維複合芯電纜
12.3.4 海洋油田方面的套用
12.3.5 核能方面的套用
12.4 在基礎設施和土木建築方面的套用
12.4.1 套用形式和性能的匹配
12.4.2 碳纖維複合材料繩索
12.5 電熱、抗靜電和耐熱製品
12.5.1 電熱製品
12.5.2 抗靜電製品
12.5.3 耐熱製品
12.6 文體休閒器材
12.7 碳纖維在醫療器械、生物材料和醫療器材方面的套用
12.7.1 醫療器械
12.7.2 生物材料
12.7.3 醫療器材
12.8 碳纖維修復水生態環境
12.9 其他方面的套用
12.9.1 軌道交通工具
12.9.2 機器人部件
12.9.3 筆記本電腦
12.9.4 宇宙望遠鏡的構件
12.9.5 盤根及密封環
12.9.6 音響設備和樂器
參考文獻
