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天津石墨板的研制與結構發布日期:2019-11-18 15:42【關閉】

  天津石墨板是纖維狀的碳。然而,即使元素碳被加熱到3000℃,它也不會融化。把碳元素熔化成液體,然后再把它拉成絲綢是不可能的。因此,石墨板不是由煤、焦炭等原料制成,而是由許多人造纖維或合成纖維在特定的工藝條件下碳化而成。

天津石墨板
 
  早在20世紀80年代,人們就發明了利用天然纖維在高溫下碳化得到石墨板(既耐熱又導電),當時白熾燈泡的燈絲中就使用了石墨板。在1950年代,焦化生產的石墨板的粘膠絲(如銅氨人造絲、醋酸人造絲)和聚丙烯腈纖維(一種長絲生產的聚合和丙烯腈為原料,在引發劑的作用下)發明并提供給市場。
 
  初期生產的石墨板性能不高,其抗拉強度只有3500公斤/厘米2左右,彈性模量只有0. 28 ~ 0.63x106公斤/厘米2左右。因此,它只能用作耐高溫的保溫材料或耐腐蝕的過濾材料,也有一些作為機械工業上的密封材料及吸收電波的材料。
 
  近年來航空工業及宇航技術飛速發展,需要具有如下特性的一種結構材料:它非常堅硬又很輕,抗拉強度很高,熱膨脹系數很小,熔點很高而耐腐蝕性能良好。在選擇使用各種結構材料時,受到特別注意的是材料的抗拉強度和彈性模量,因此石墨板及其復合材料得到了重視。

天津石墨板
 
  在六十年代,許多國家對石墨板的生產工藝及原料選擇進行了大量的研究工作,特別是1964年英國用聚丙烯腈長絲為原料,采取在2000℃左右低溫預氧化同時加張力的方法,首次制出了抗拉強度為21000公斤/厘米2的高強度、高模量石墨板,并由間斷屯產過渡到連續生產(連續預氧化及炭化),使石墨板的產量及質量躍進了一大步。作為一種 發展中的新材料,石墨板越來越顯示其重要性,表8 - 2列舉了石墨板與其它材料的性能比較。

天津石墨板
 
  從表8-2可以看出,高模量石墨板比彈性模量最大的幾種材料,而高強度石墨板是幾種材料的比例,最高的抗拉強度,S -玻璃纖維雖然抗拉強度較高,彈性模量小,只有硼纖維才可以與之媲美。石墨板,但硼纖維是以鎢絲為芯材,硼沉積在鎢絲上,所以價格昂貴。

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