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生物碳纖維

發布時間: 2021-08-09 15:03:20

⑴ 碳纖維是有機物嗎

碳纖維不是,只不過是一種碳的特殊存在狀態,這種狀態具有一些特性。是典型的無機物,但是由於目前的技術問題,只能通過有機物來制備它。
目前,碳纖維主要是製成碳纖維增強塑料這種復合材料來應用碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電,具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。用碳纖維與塑料製成的復合材料所做的飛機不但輕巧,而且消耗動力少,推力大,噪音小;用碳纖維制電子計算機的磁碟,能提高計算機的儲存量和運算速度;用碳纖維增強塑料來製造衛星和火箭等宇宙飛行器,機械強度高,質量小,可節約大量的燃料。1999年發生在南聯盟科索沃的戰爭中,北約使用石墨炸彈破壞了南聯盟大部分電力供應,其原理就是產生了覆蓋大范圍地區的碳纖維雲,這些導電性纖維使供電系統短路。 目前,人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維,只能採用一些含碳的有機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)做原料,將有機纖維跟塑料樹脂結合在一起,放在稀有氣體的氣氛中,在一定壓強下強熱炭化而成 碳纖維是纖維狀的碳材料,其化學組成中含碳量在90%以上。

有機物是有機化合物的簡稱,所有的有機物都含有碳元素。但是並非所有含碳的化合物都是有機化合物,比如CO,CO2。除了碳元素外有機物還可能含有其他幾種元素。如H、N、S等。雖然組成有機物的元素就那麼幾種(碳最重要),但到現在人類卻已經發現了超過3000萬種有機物。而它們的特性更是千變萬化。因此,有機化學是化學中一個相當重要的研究范疇。

有機物即碳氫化合物(烴)及其衍生物,簡稱有機物。除水和一些無機鹽外,生物體的組成成分幾乎全是有機物,如澱粉、蔗糖、油脂、蛋白質、核酸以及各種色素

⑵ 碳纖維是有機材料么

碳纖維不是,只不過是一種碳的特殊存在狀態,這種狀態具有一些特性。是典型的無機物,但是由於目前的技術問題,只能通過有機物來制備它。
目前,碳纖維主要是製成碳纖維增強塑料這種復合材料來應用碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導電,具有許多寶貴的電學、熱學和力學性能的新型材料。用碳纖維與塑料製成的復合材料所做的飛機不但輕巧,而且消耗動力少,推力大,噪音小;用碳纖維制電子計算機的磁碟,能提高計算機的儲存量和運算速度;用碳纖維增強塑料來製造衛星和火箭等宇宙飛行器,機械強度高,質量小,可節約大量的燃料。1999年發生在南聯盟科索沃的戰爭中,北約使用石墨炸彈破壞了南聯盟大部分電力供應,其原理就是產生了覆蓋大范圍地區的碳纖維雲,這些導電性纖維使供電系統短路。 目前,人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維,只能採用一些含碳的有機纖維(如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等)做原料,將有機纖維跟塑料樹脂結合在一起,放在稀有氣體的氣氛中,在一定壓強下強熱炭化而成 碳纖維是纖維狀的碳材料,其化學組成中含碳量在90%以上。

有機物是有機化合物的簡稱,所有的有機物都含有碳元素。但是並非所有含碳的化合物都是有機化合物,比如CO,CO2。除了碳元素外有機物還可能含有其他幾種元素。如H、N、S等。雖然組成有機物的元素就那麼幾種(碳最重要),但到現在人類卻已經發現了超過3000萬種有機物。而它們的特性更是千變萬化。因此,有機化學是化學中一個相當重要的研究范疇。

有機物即碳氫化合物(烴)及其衍生物,簡稱有機物。除水和一些無機鹽外,生物體的組成成分幾乎全是有機物,如澱粉、蔗糖、油脂、蛋白質、核酸以及各種色素。

⑶ 碳纖維是新型無機非金屬材料嗎

材料化學上有一章全說它.簡單點像玻璃,水泥,陶瓷,半導體等都是傳統無機非金融材料.而新型的,就是有其他功能的這類材料就叫新型無機非金融材料. 比如:絕緣材料.磁性材料.導體陶瓷.光學材料.超硬材料.生物陶瓷.無機復合材料. 到哪找本書,肯定說的比我好,比我全.

⑷ 碳纖維有什麼優缺點,可以應用到什麼領域

碳纖維復合材料在汽車領域的應用主要是在汽車剎車片、汽車傳動軸、緩沖器、車身、汽車內飾以及發動機零件等,可有效降低汽車自重並提高汽車性能。
1、成本太高

與鈦合金相比,碳纖維復合材料車用部件的價格有過之而無不及,一些常見碳纖維車用部件的價格可能是傳統材料的好幾倍,而較大尺寸的碳纖維車用部件價格甚至超過萬元。這主要是因為部分碳纖維部件的製作過程需要很多的手工,並且報廢率很高,造成成本的大量上升。

2、變形幾乎無法修復

這也是碳纖維單體殼車身無法大規模鋪開的重要因素。由於碳纖維復合材料並不具備金屬材料的延展性,所以一旦出現了由外力導致的形變,也就意味著碳纖維單體殼車身內部的碳纖維已經出現了斷裂或者是層間樹脂脫層。而斷裂的碳纖維以及脫層的樹脂是無論如何也不可能接起來的,那麼碳纖維單體殼車身只能報廢。相比之下,裂紋還可以補上幾層碳纖維進行修復。
3、碳纖維單體殼車身結構設計復雜

一般來說,框架式的車身在設計時,只需要對車身整體進行結構設計,因為金屬材料有著各項同性的材料特性。顧名思義,各項同性的意思就是指物體內部的物理、化學等性質不會因為方向的不同而有所變化,即某一物體在不同的方向所測出的性能數值完全相同。就比如說同一塊鋼板,性能放在哪都是一樣的。那麼在設計過程中,金屬材料只需要考慮一個方向就可以。以常用的楊氏模量、泊松比、剪切模量等參數來看,只需要運用一次就可以完成計算。但是碳纖維復合材料就不是這么個情況,碳纖維復合材料的特性是各項異性。

4、碳纖維材料的壽命短

當然碳纖維本身是沒有問題的,問題是出在作為復合材料基體樹脂上。樹脂的耐久性要弱於金屬。光老化、高低溫、酸鹼性都會加速其老化過程,繼而產生發黃、龜裂、發脆等問題。這個道理和咱們總會遇到的普通塑料零件的老化是一樣的。

⑸ 碳纖維和碳纖維素有何區別生物質碳材料是什麼

沒有碳纖維素這個說法。

⑹ 碳纖維可以生物降解嗎

一般來說碳纖維是不容易被生物降解的,因為它的主要成分就是碳和石墨等等都是類似的,根據目前的研究,他長期來看是可以降解的,但降解的非常慢。

⑺ 什麼是納米碳纖維技術

(納米科技nanotechnology)

其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。

從迄今為止的研究狀況看,關於
分為三種概念。第一種,是1986年美國科學家
斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的
。這種概念的納米技術未取得重大進展。

第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的「加工」來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即便發展下去,從理論上講終將會達到限度。這是因為,如果把電路的線幅變小,將使構成電路的絕緣膜的為得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。

第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和
內就存在納米級的結構。

所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中,發現在納
度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。

納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。

納米科技現在已經包括納米生物學、納米

學、納米機械學、納米化學等學科。從包括
等在內的微米科技到納米科技,人類正越來越向
深入,人們認識、改造
的水平提高到前所未有的高度。我國著名科學家
也曾指出,納米左右和納米以下的結構是下一階段科技發展的一個重點,會是一次技術革命,從而將引起21世紀又一次產業革命。

雖然距離應用階段還有較長的距離要走,但是由於納米科技所孕育的極為廣闊的應用前景,美國、日本、英國等發達國家都對納米科技給予高度重視,紛紛制定研究計劃,進行相關研究

⑻ 碳纖維如何加工

現代碳纖維產業化的途徑是前體纖維碳化工藝。用這三種原纖維生產碳纖維的工藝包括穩定化處理(200-400攝氏度的空氣,或用耐火試劑進行化學處理)、碳化(400-1400攝氏度,氮)和石墨化(1800攝氏度以上,在氬氣氛中)。為了提高碳纖維與復合材料基體的結合性能,需要進行表面處理、上漿和乾燥等工藝。

另一種製造碳纖維的方法是氣相生長。在催化劑存在下,甲烷和氫氣的混合物在1000度時可以發生反應。生產最大長度為50 cm的不連續短碳纖維。其結構不同於聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維。易石墨化,力學性能好,導電率高,形成層間化合物。

(8)生物碳纖維擴展閱讀:

碳纖維的發展:

20世紀90年代初,高性能和超高性能碳纖維問世。預計未來的工作將致力於改進工藝、擴大生產、降低成本和開發應用程序。一些特殊的碳纖維,如抗氧化碳纖維(提高復合材料的使用溫度)、低纖維碳纖維(製作0.035mm超薄預浸帶)。

高導熱性和低電阻碳纖維(滿足屏蔽電磁和射頻干擾,並釋放多餘熱量)、低熱膨脹系數碳纖維(用於衛星天線系統、鏡子等)、中空碳纖維(用於飛機製造)工業上,提高復合材料、核反應堆高溫過濾介質的沖擊韌性)。

隨著科學和工程的發展,生物大分子血清和血漿介質的分離和活性炭纖維將得到極大的發展。在不久的將來,氣相生長碳纖維的連續生產將取得顯著進展,工業化的日期也不會太遠。

參考資料來源:網路—碳纖維

⑼ 碳纖維復合材料有哪些重點應用領域

復合材料的主要應用領域有:①航空航天領域。由於復合材料熱穩定性好,比強度、比剛度高,可用於製造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的殼體、發動機殼體、太空梭結構件等。②汽車工業。由於復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低雜訊、抗疲勞性能好,損傷後易修理,便於整體成形,故可用於製造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。③化工、紡織和機械製造領域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料,可用於製造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。④醫學領域。碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性,可用於製造醫用X光機和矯形支架等。碳纖維復合材料還具有生物組織相容性和血液相容性,生物環境下穩定性好,也用作生物醫學材料。此外,復合材料還用於製造體育運動器件和用作建築材料等。

⑽ 碳纖維有區別嗎,還是就完全不是同類產品

一、ABS工程塑料

這是一種最普通的筆記本材料,它通常用於低價筆記本中。尤其是那些X999(X<6)的筆記本,幾乎百分之百採用了這種材料。ABS工程塑料即PC+ABS(工程塑料合成),在化工業的中文名字叫合成塑料,之所以命名為PC+ABS,是因為這種材料既具有PC樹脂的穩定性,又具有ABS樹脂的易加工性。現在這種材料已經廣泛的應用於軍事、汽車工業等領域。在筆記本中,這種材料有的用在整個外殼,有的只是用在屏的頂蓋,也有的只是在內存或硬碟的蓋板用到。

二、增強改性PC材料

增強改性PC材料,又稱聚碳酸酯PC,原料是石油,經聚酯切片工廠加工後就成了聚酯切片顆粒物,再經塑料廠加工就成了成品。有PC-GF10/20/30等許多種規格,不同的規格都有不同的特性。雖然它比ABS工程塑料少了一些ABS的特性,但是它有其自身的優點,共同的特性是具有較好的強度、高的耐熱性和好的尺寸穩定性。其力學性能更高,加之很耐熱、同時散熱性也不錯,外觀觸感也像金屬。

它的化學特性穩定於水、礦物和有機酸,部分溶於芳香族碳水化合物,在強鹼作用下分解。玻纖和碳纖增強PC的吸水率很低,可極大地提高對環境的抗腐蝕性。高流動性PC可用於製作低於1mm的薄壁製件。PC改性材料的抗蠕變性和載荷下抗變形能力明顯提高。其散熱性能也比較好,熱量分散很均勻。

識別方法:

不管從表面還是從觸摸的感覺都類似金屬,但敲擊聲就與真正的金屬有一定的差距了,比較的沉悶。況且,由於它無法實現像金屬那樣的傳熱效果,依然不能出現未開機的冰涼感覺。還有,假的就是假的,看多了也就能區別開了。盡量露出它的內表面吧:把電池拿出來,如果光碟機可以抽出的,把光碟機抽出來,那在機子的這些組件的邊緣處就可以看到外殼的內表面的真實面目。

三、鎂鋁合金材料

其實說鋁合金材料更恰當些。現在以金屬材料為主的機型所謂鎂合金材料裡面,一般主要元素是鋁,再摻入少量的鎂或是其它的金屬材料來加強其硬度,依據添加金屬的不同而稱為鎂鋁合金或鈦鋁合金。鎂鋁合金既有金屬的強度。而且重量又輕也易於散熱,抗壓性較強,能滿足3C產品高度集成化、輕薄化、微型化、抗摔撞及電磁屏蔽和散熱的要求。

識別方法:

敲擊時能發出典型的清脆的金屬聲,與上面談到的區別塑料的方法恰恰相反。還有,色彩斑斕的、輕薄的筆記本通常是鎂鋁筆記本。當然,現在筆記本噴漆技術很高,僅從顏色去區分不太可靠,不要看到銀白色就是鎂合金,或者說是PC,也不要看到黑色就以為不是鎂鋁合金。

四、鈦合金材料

鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用於各個領域。由於鈦合金的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好,從而成為工業中的王牌合金,尤其是在化工領域,應用非常普遍。鈦合金種類很多,目前在發展航空發動機用的耐熱鈦合金和機體用的高強高韌鈦合金是熱點,這也就是上面所講的號稱採用了「飛機材料」的由來。

其實,雖然都是鈦合金,但組成成分、成本是不完全一樣的。它們都只是鈦合金的分支之一,其他比較常見的還有耐蝕、高強、醫用和阻燃鈦合金。現在,這類過去往往被用在航空、軍事等領域的特殊材料,正逐漸被人們應用到電腦領域,用這類鈦合金製造筆記本外殼,讓人有堅如磐石的感覺。

識別方法:

當然簡單,到目前為止仍只是IBM頂級筆記本電腦的御用材料;在其它的本子還從沒有見到過,至少是現在,以後會不會用就不知道了。先進的材料、獨特的外形、細膩的非常柔軟的摩沙手觸感讓人要仿製也難。敲擊聲較脆、色澤單一黑,尤其是液晶屏屏幕邊上的窄邊,其他材料幾乎無法達到那樣的薄。當然,還要注意的是,並不是說IBM所有機型或是一台本子中外殼全是用這種材料,也會有用到鎂合金與PC/ABS材料的。

五、納米碳纖維材料

納米(nm)是長度單位,原稱「毫微米」,就是十億分之一米。在達到納米尺度的情況下,由於物質中電子的放性(量子力學學性質)和原子的相互作用將受到尺度大小的影響非常大,物質將呈現與眾不同的特性,甚至是發生神奇的改變:如果能得到納米尺度的結構,就可能控制材料的基本性質如熔點、磁性、電容甚至顏色,而同時還不需要改變物質的化學成份。

比如,用超微粒子燒成的陶瓷硬度可以更高;同樣通過納米技術製造出來的碳纖維組織,強度比以前的碳纖維增加十倍以上,還將大大減小磨損,增長使用壽命。碳纖維材質是很有趣的一種材質,它既擁有鋁鎂合金高雅堅固的特性,又有ABS工程塑料的高可塑性,外觀類似塑料,但是強度和導熱能力又優於普通的ABS塑料。

IBM很早就採用了碳纖維製造筆記本,正如全球售出200萬台的IBM600系列。據該公司的報告顯示:碳纖維強韌性是鋁鎂合金的兩倍,而且散熱效果最好,因此碳纖維機種的外殼摸起來最不燙手。碳纖維是一種導電材質,可以起到類似金屬的屏蔽作用(ABS外殼則需要另外鍍一層金屬膜來作屏蔽)。採用這種材料的筆記本還有一個好處,如果它的表面被油性較重圓珠筆、油性水筆等留下的污跡,也能輕松抹掉(上面介紹的鈦合金材料也是如此)。

碳纖維材料完全可望取代傳統塑料外殼的材料,不過,其缺點是現階段價格並不便宜,別的不說,一隻碳纖維材料的網球拍,價格往往動輒千元。另外,由於成型並沒有ABS外殼容易,加之著色也比較難,因此碳纖維機殼的形狀一般都比較簡單缺乏變化,外觀上也不夠時尚。此外,碳纖維機殼還有一個缺點,就是如果接地不好,會有輕微的漏電感,因此IBM在其碳纖維機殼上覆蓋了一層絕緣塗層。前段時間,許多用戶報告華碩的一款採用了碳纖維材料的機型有「觸電」的感覺,其原因應該與此脫不了干係。

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