直徑6微米的碳纖維與后面人類頭發(fā)的比較[1] 每一根碳纖維由數(shù)千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5至8微米。在原子層面的碳纖維跟石墨很相近，是由一層層以六角型排列的碳原子所構(gòu)成。兩者差別在于層與層之間的連結(jié)。石墨是晶體結(jié)構(gòu)，它的層間連結(jié)松散，而碳纖維不是晶體結(jié)構(gòu)，層間連結(jié)是不規(guī)則的。這樣便防止滑移增強(qiáng)物質(zhì)強(qiáng)度。
由碳纖維和環(huán)氧樹脂結(jié)合而成的復(fù)合材料，由于其比重小、剛性好和強(qiáng)度高而成為一種先進(jìn)的航空航天材料。因?yàn)楹教祜w行器的重量每減少1公斤，就可使運(yùn)載火箭減輕500公斤。所以，在航空航天工業(yè)中爭相采用先進(jìn)復(fù)合材料。有一種垂直起落戰(zhàn)斗機(jī)，它所用的碳纖維復(fù)合材料已占全機(jī)重量的1/4，占機(jī)翼重量的1/3。據(jù)報(bào)道，美國航天飛機(jī)上3只火箭推進(jìn)器的關(guān)鍵部件以及先進(jìn)的MX發(fā)射管等，都是用先進(jìn)的碳纖維復(fù)合材料制成的。

碳纖維板的生產(chǎn)以及加工

碳纖維板生產(chǎn)多采用橫壓工藝，首先需要根據(jù)所需板材的規(guī)格裁切好碳纖維預(yù)浸料，然后在鋼板上進(jìn)行鋪層，碳纖維板屬于一種各向異性材料，垂直碳纖維方向與平行于纖維軸方向所呈現(xiàn)出來的性能是不一樣的，所以在實(shí)際應(yīng)用過程能夠通過合理的鋪層設(shè)計(jì)發(fā)揮出性能優(yōu)勢，碳纖維板常用的鋪層度角度。當(dāng)所有預(yù)浸料鋪層完畢后，送入壓機(jī)，在高溫壓下固化成型。

碳纖維行業(yè)發(fā)展趨勢分析

敘述碳纖維行業(yè)的發(fā)展趨勢變遷。世界碳纖維消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)展為工業(yè)、建筑占23%體育運(yùn)動器材占19%，我國碳纖維生產(chǎn)能力僅占世界高的性能碳纖維總產(chǎn)量0.4%，自給率16%且質(zhì)量與規(guī)模差距很大。鑒于碳纖維高技術(shù)背景，美日德韓對核心技術(shù)嚴(yán)格封feng鎖。

另外一種控制結(jié)構(gòu)的方法是將碳纖維熱處理后再次活化。普通碳纖維結(jié)晶性差，導(dǎo)電、導(dǎo)熱不良，不能滿足燃料電池、電容等的應(yīng)用要求，而用已石墨化的前驅(qū)體活化難以使微孔大量增加。但是，如果將碳纖維石墨化后進(jìn)行二次活化則原消失孔處可作為活性點(diǎn)再次形成微孔，其表面積增大，其結(jié)晶性和導(dǎo)電性都比只經(jīng)一次活化的要好。

碳纖維石墨化后再經(jīng)臭氧氧化，也能獲得較高比表面積和高結(jié)晶性的活性碳纖維。