碳纤维复合材料.ppt

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1、碳纤维复合材料 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望前言uu由於碳纖維材料在複合材料中，纖維增強材料一直是人們關注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂複合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的複合材料相繼研製成功，性能不斷得到改進，使複合材料領域呈現出一派勃勃生機，所以碳纖維合材料是值得我們探討的方向。碳纖維特性uu碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。uu碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐磨擦、導

2、電、導熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現出很高的強度。uu碳纖維比重小，因此有很高的比強度。碳纖維應用uu碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體複合，製成結構材料。碳纖維增強環氧樹脂複合材料，其比強度、比模量綜合指標，在現有結構材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領域，在要求高溫、化學穩定性高的場合，碳纖維複合材料都頗具優勢。碳纖維筆電利用前述碳纖維之輕量化特性，做成碳纖維比電，則可降比電整體體重，且又可建造堅固美觀的外表carbon fiberuu好處除了可將重量從象徵性的好處除了可將重量從象徵性

3、的3 3磅磅(1.363(1.363公斤公斤)降到降到2.782.78磅磅(1.263(1.263公斤公斤)之外，之外，碳纖維理論上比鋁還輕、比鋼還硬、強度是鐵的十倍。碳纖維理論上比鋁還輕、比鋼還硬、強度是鐵的十倍。uu碳纖與玻纖兩者材質都屬於補強材！碳纖與玻纖兩者材質都屬於補強材！以強度來說以碳纖比玻纖來的強！以強度來說以碳纖比玻纖來的強！玻纖缺點是缺乏韌性玻纖缺點是缺乏韌性,質脆易斷質脆易斷,最大的優點是價格便宜！最大的優點是價格便宜！玻纖一般運用於一般民生用品上如浴缸玻纖一般運用於一般民生用品上如浴缸,碳纖一般運用高碳纖一般運用高可靠度如航空！可靠度如航空！以以acer acer 面板的

4、作法來說是在兩片碳纖布中間夾一片玻纖面板的作法來說是在兩片碳纖布中間夾一片玻纖布！布！從 PAN（过氧乙酰硝酸酯）轉換成 Carbon Fiber 有四道手續uu1.1.在這個過程當中，將適量的氫氣跟氧氣加入反應過程中，並且加熱在這個過程當中，將適量的氫氣跟氧氣加入反應過程中，並且加熱至至 300300度度C C，PAN PAN 分子結構因為加入了氧分子，整個分子結構都會受分子結構因為加入了氧分子，整個分子結構都會受到改變。從原本的縱列排列，變成化學結構上比較穩定也比較堅固的到改變。從原本的縱列排列，變成化學結構上比較穩定也比較堅固的六角形排列。六角形排列。接著把剛才氧化過程當中產生出來的原料

5、，再加熱至上千度的高溫。接著把剛才氧化過程當中產生出來的原料，再加熱至上千度的高溫。這時候，原本化學分子中的氧分子，氫分子，還有鈉分子通通都會受這時候，原本化學分子中的氧分子，氫分子，還有鈉分子通通都會受不了高溫，而分離開來。剩下的就是純碳不了高溫，而分離開來。剩下的就是純碳uu2.2.在這個過程當中，加熱的高低就是分別在這個過程當中，加熱的高低就是分別 Carbon Fiber Carbon Fiber 強硬度的控強硬度的控制條件。制條件。加熱程度（度加熱程度（度C)C)碳纖等級碳纖等級 分子強度分子強度3.Surface treatment(3.Surface treatment(表面處理

6、）表面處理）用化學藥劑讓用化學藥劑讓carbon fiber carbon fiber 半成品能牢牢黏在一起。半成品能牢牢黏在一起。4.Sizing(4.Sizing(裁切裁切)比較uu碳纖跟鋼鐵的比較Tensile Strength（硬度)Kevlar Fiber 3.6 GPa標準等級碳纖的 3.5 GPa鋼鐵 1.3 GPa玻璃纖維 1.38 GPa碳纖維未來展望 希望利用碳纖維材料材質輕、強度高、抗電磁、耐疲勞、耐腐蝕、比鋼強又比鋁輕的優異性能，應用在筆電上，可使3C產品達到輕量化極限。參考資料uuhttp:/iknow.stpi.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=4746uuhttp:/