• 短切碳纤维

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短切碳纤维是由碳纤维长丝经纤维切断机短切而成，其基本性能主要取决于其原料——碳纤维长丝的性能。

• 中文名

• 短切碳纤维

• 外文名

• short carbon fiber

目录

1. 1 介绍

2. 2 起源

3. 3 特点

4. 4 应用

5. 5 主要技术指标

介绍

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短切碳纤维

短切碳纤维是由碳纤维长丝经纤维切断机短切而成，其基本性能主要取决于其原料——碳纤维长丝的性能。短纤维具有分散均匀、喂料方式多样、工艺简单等的优点，可以应用于碳纤维长丝所不适合的特殊领域。

起源

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短切碳纤维

1880年，美国发明家爱迪生首先将竹子纤维碳化成丝，作为电灯泡内发光灯丝，开启了碳纤维（CarbonFiber，简称CF）的先河。碳纤维用于结构材料的首创者，则以美国UnionCarbide公司（U.C.C.）为代表，于1959年以螺距纤维为原料，经过数千百度的高温碳化后，得到弹性率约40GPa，强度约为0.7GPa的碳纤维；1965年该公司又用相同原料于3000℃高温下延伸，开发出丝状高弹性石墨化纤维，弹性率约500GPa，强度约为2.8GPa。1961年，日本大阪工业技术试验所进藤召男博士，以Polyacrylonitrile（简称PAN）聚丙烯腈为原料，经过氧化与数千度的碳化工序后，得到弹性率为

160GPa、强度为0.7GPa的碳纤维。

1962年，日本碳化公司（NipponCarbonCo.）用PAN为原料，制得低弹性系数（L.M.）碳纤维。东丽公司亦以PAN纤维为原料，开发了高强度CF，弹性率约为230GPa，强度约为2.8GPa，并于1966年起达到每月量产1吨的规模，与此同时他们还开发了碳化温度2000℃以上的高弹性率CF，弹性率约400GPa，强度约为2.0GPa。PAN系碳纤维产量于1992年已达6500吨/年，至2000年已超过1万t/a以上。

虽然碳纤维需求量逐渐扩大，但于1991年冷战结束后，军事用途使用量萎缩，又因经济萧条，供需失去平衡，产业受到冲击。然而，美国波音公司新锐机型B777的生产，加上土木、建筑、汽车与复合材料应用领域的扩大，使得碳纤维产业逐渐缓步成长。

特点

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碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢大、密度比铝小、比不锈钢耐腐蚀性强、比耐热钢耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。碳纤维主要被制成碳纤维增强塑料这种复合材料来应用。

短切碳纤维

每一根碳纤维由数千条更微小的碳纤维所组成，直径大约5 μm～8 μm。在原子层面的碳纤维跟石墨很相近，由一层层以六角型排列的碳原子构成。碳纤维与石墨两者的差别在于层与层之间的连接。石墨是晶体结构，它的层间连接松散，而碳纤维不是晶体结构，层间连接是不规则的，这样可防止滑移，增强物质强度。

一般碳纤维的密度为1750kg/m3，导热能力高但传电能力低，碳纤维的比热容量亦比铜低。当加热的时候，碳纤维会变厚、变短。虽然碳纤维的天然颜色是黑色，但科学家可以把它染成不同的颜色。

应用

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碳纤维具有普通纺织品的柔软性，可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外，一般不单独使用，多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中，构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

1994年至2002年左右，随着从短纤碳纤维到长纤碳纤维的学术研究，使用碳纤维制作发热材料的技术和产品也逐渐进入军用和民用领域。现在国内已经有使用长纤碳纤维制作国家电网电缆的使用案例多处。同时，碳纤维发热产品，碳纤维采暖产品，碳纤维远红外理疗产品也越来越多的走入寻常百姓家庭。

主要技术指标

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碳含量： 95%	拉伸强度： 3500MPa
拉伸模量： 228GPa	密度： 1.75g/cm3
电阻率： 1.0-1.6Ωcm	纤维直径： 7μm
截面形状： 圆 形	堆积密度： 0.4g/cm3
标准长度： 1mm-100mm	含树脂型/不含树脂型