生物碳纤维
⑴ 碳纤维是有机物吗
碳纤维不是,只不过是一种碳的特殊存在状态,这种状态具有一些特性。是典型的无机物,但是由于目前的技术问题,只能通过有机物来制备它。
目前,碳纤维主要是制成碳纤维增强塑料这种复合材料来应用碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、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。用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧,而且消耗动力少,推力大,噪音小;用碳纤维制电子计算机的磁盘,能提高计算机的储存量和运算速度;用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器,机械强度高,质量小,可节约大量的燃料。1999年发生在南联盟科索沃的战争中,北约使用石墨炸弹破坏了南联盟大部分电力供应,其原理就是产生了覆盖大范围地区的碳纤维云,这些导电性纤维使供电系统短路。 目前,人们还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)做原料,将有机纤维跟塑料树脂结合在一起,放在稀有气体的气氛中,在一定压强下强热炭化而成 碳纤维是纤维状的碳材料,其化学组成中含碳量在90%以上。
有机物是有机化合物的简称,所有的有机物都含有碳元素。但是并非所有含碳的化合物都是有机化合物,比如CO,CO2。除了碳元素外有机物还可能含有其他几种元素。如H、N、S等。虽然组成有机物的元素就那么几种(碳最重要),但到现在人类却已经发现了超过3000万种有机物。而它们的特性更是千变万化。因此,有机化学是化学中一个相当重要的研究范畴。
有机物即碳氢化合物(烃)及其衍生物,简称有机物。除水和一些无机盐外,生物体的组成成分几乎全是有机物,如淀粉、蔗糖、油脂、蛋白质、核酸以及各种色素
⑵ 碳纤维是有机材料么
碳纤维不是,只不过是一种碳的特殊存在状态,这种状态具有一些特性。是典型的无机物,但是由于目前的技术问题,只能通过有机物来制备它。
目前,碳纤维主要是制成碳纤维增强塑料这种复合材料来应用碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、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。用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧,而且消耗动力少,推力大,噪音小;用碳纤维制电子计算机的磁盘,能提高计算机的储存量和运算速度;用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器,机械强度高,质量小,可节约大量的燃料。1999年发生在南联盟科索沃的战争中,北约使用石墨炸弹破坏了南联盟大部分电力供应,其原理就是产生了覆盖大范围地区的碳纤维云,这些导电性纤维使供电系统短路。 目前,人们还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)做原料,将有机纤维跟塑料树脂结合在一起,放在稀有气体的气氛中,在一定压强下强热炭化而成 碳纤维是纤维状的碳材料,其化学组成中含碳量在90%以上。
有机物是有机化合物的简称,所有的有机物都含有碳元素。但是并非所有含碳的化合物都是有机化合物,比如CO,CO2。除了碳元素外有机物还可能含有其他几种元素。如H、N、S等。虽然组成有机物的元素就那么几种(碳最重要),但到现在人类却已经发现了超过3000万种有机物。而它们的特性更是千变万化。因此,有机化学是化学中一个相当重要的研究范畴。
有机物即碳氢化合物(烃)及其衍生物,简称有机物。除水和一些无机盐外,生物体的组成成分几乎全是有机物,如淀粉、蔗糖、油脂、蛋白质、核酸以及各种色素。
⑶ 碳纤维是新型无机非金属材料吗
材料化学上有一章全说它.简单点像玻璃,水泥,陶瓷,半导体等都是传统无机非金融材料.而新型的,就是有其他功能的这类材料就叫新型无机非金融材料. 比如:绝缘材料.磁性材料.导体陶瓷.光学材料.超硬材料.生物陶瓷.无机复合材料. 到哪找本书,肯定说的比我好,比我全.
⑷ 碳纤维有什么优缺点,可以应用到什么领域
碳纤维复合材料在汽车领域的应用主要是在汽车刹车片、汽车传动轴、缓冲器、车身、汽车内饰以及发动机零件等,可有效降低汽车自重并提高汽车性能。
1、成本太高
与钛合金相比,碳纤维复合材料车用部件的价格有过之而无不及,一些常见碳纤维车用部件的价格可能是传统材料的好几倍,而较大尺寸的碳纤维车用部件价格甚至超过万元。这主要是因为部分碳纤维部件的制作过程需要很多的手工,并且报废率很高,造成成本的大量上升。
2、变形几乎无法修复
这也是碳纤维单体壳车身无法大规模铺开的重要因素。由于碳纤维复合材料并不具备金属材料的延展性,所以一旦出现了由外力导致的形变,也就意味着碳纤维单体壳车身内部的碳纤维已经出现了断裂或者是层间树脂脱层。而断裂的碳纤维以及脱层的树脂是无论如何也不可能接起来的,那么碳纤维单体壳车身只能报废。相比之下,裂纹还可以补上几层碳纤维进行修复。
3、碳纤维单体壳车身结构设计复杂
一般来说,框架式的车身在设计时,只需要对车身整体进行结构设计,因为金属材料有着各项同性的材料特性。顾名思义,各项同性的意思就是指物体内部的物理、化学等性质不会因为方向的不同而有所变化,即某一物体在不同的方向所测出的性能数值完全相同。就比如说同一块钢板,性能放在哪都是一样的。那么在设计过程中,金属材料只需要考虑一个方向就可以。以常用的杨氏模量、泊松比、剪切模量等参数来看,只需要运用一次就可以完成计算。但是碳纤维复合材料就不是这么个情况,碳纤维复合材料的特性是各项异性。
4、碳纤维材料的寿命短
当然碳纤维本身是没有问题的,问题是出在作为复合材料基体树脂上。树脂的耐久性要弱于金属。光老化、高低温、酸碱性都会加速其老化过程,继而产生发黄、龟裂、发脆等问题。这个道理和咱们总会遇到的普通塑料零件的老化是一样的。
⑸ 碳纤维和碳纤维素有何区别生物质碳材料是什么
没有碳纤维素这个说法。
⑹ 碳纤维可以生物降解吗
一般来说碳纤维是不容易被生物降解的,因为它的主要成分就是碳和石墨等等都是类似的,根据目前的研究,他长期来看是可以降解的,但降解的非常慢。
⑺ 什么是纳米碳纤维技术
(纳米科技nanotechnology)
其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。
从迄今为止的研究状况看,关于
分为三种概念。第一种,是1986年美国科学家
斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的
。这种概念的纳米技术未取得重大进展。
第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即便发展下去,从理论上讲终将会达到限度。这是因为,如果把电路的线幅变小,将使构成电路的绝缘膜的为得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。
第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和
内就存在纳米级的结构。
所谓纳米技术,是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳
度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。
纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。
纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米
、
学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括
等在内的微米科技到纳米科技,人类正越来越向
深入,人们认识、改造
的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家
也曾指出,纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。
虽然距离应用阶段还有较长的距离要走,但是由于纳米科技所孕育的极为广阔的应用前景,美国、日本、英国等发达国家都对纳米科技给予高度重视,纷纷制定研究计划,进行相关研究
⑻ 碳纤维如何加工
现代碳纤维产业化的途径是前体纤维碳化工艺。用这三种原纤维生产碳纤维的工艺包括稳定化处理(200-400摄氏度的空气,或用耐火试剂进行化学处理)、碳化(400-1400摄氏度,氮)和石墨化(1800摄氏度以上,在氩气氛中)。为了提高碳纤维与复合材料基体的结合性能,需要进行表面处理、上浆和干燥等工艺。
另一种制造碳纤维的方法是气相生长。在催化剂存在下,甲烷和氢气的混合物在1000度时可以发生反应。生产最大长度为50 cm的不连续短碳纤维。其结构不同于聚丙烯腈基或沥青基碳纤维。易石墨化,力学性能好,导电率高,形成层间化合物。
(8)生物碳纤维扩展阅读:
碳纤维的发展:
20世纪90年代初,高性能和超高性能碳纤维问世。预计未来的工作将致力于改进工艺、扩大生产、降低成本和开发应用程序。一些特殊的碳纤维,如抗氧化碳纤维(提高复合材料的使用温度)、低纤维碳纤维(制作0.035mm超薄预浸带)。
高导热性和低电阻碳纤维(满足屏蔽电磁和射频干扰,并释放多余热量)、低热膨胀系数碳纤维(用于卫星天线系统、镜子等)、中空碳纤维(用于飞机制造)工业上,提高复合材料、核反应堆高温过滤介质的冲击韧性)。
随着科学和工程的发展,生物大分子血清和血浆介质的分离和活性炭纤维将得到极大的发展。在不久的将来,气相生长碳纤维的连续生产将取得显著进展,工业化的日期也不会太远。
参考资料来源:网络—碳纤维
⑼ 碳纤维复合材料有哪些重点应用领域
复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。
⑽ 碳纤维有区别吗,还是就完全不是同类产品
一、ABS工程塑料
这是一种最普通的笔记本材料,它通常用于低价笔记本中。尤其是那些X999(X<6)的笔记本,几乎百分之百采用了这种材料。ABS工程塑料即PC+ABS(工程塑料合成),在化工业的中文名字叫合成塑料,之所以命名为PC+ABS,是因为这种材料既具有PC树脂的稳定性,又具有ABS树脂的易加工性。现在这种材料已经广泛的应用于军事、汽车工业等领域。在笔记本中,这种材料有的用在整个外壳,有的只是用在屏的顶盖,也有的只是在内存或硬盘的盖板用到。
二、增强改性PC材料
增强改性PC材料,又称聚碳酸酯PC,原料是石油,经聚酯切片工厂加工后就成了聚酯切片颗粒物,再经塑料厂加工就成了成品。有PC-GF10/20/30等许多种规格,不同的规格都有不同的特性。虽然它比ABS工程塑料少了一些ABS的特性,但是它有其自身的优点,共同的特性是具有较好的强度、高的耐热性和好的尺寸稳定性。其力学性能更高,加之很耐热、同时散热性也不错,外观触感也像金属。
它的化学特性稳定于水、矿物和有机酸,部分溶于芳香族碳水化合物,在强碱作用下分解。玻纤和碳纤增强PC的吸水率很低,可极大地提高对环境的抗腐蚀性。高流动性PC可用于制作低于1mm的薄壁制件。PC改性材料的抗蠕变性和载荷下抗变形能力明显提高。其散热性能也比较好,热量分散很均匀。
识别方法:
不管从表面还是从触摸的感觉都类似金属,但敲击声就与真正的金属有一定的差距了,比较的沉闷。况且,由于它无法实现像金属那样的传热效果,依然不能出现未开机的冰凉感觉。还有,假的就是假的,看多了也就能区别开了。尽量露出它的内表面吧:把电池拿出来,如果光驱可以抽出的,把光驱抽出来,那在机子的这些组件的边缘处就可以看到外壳的内表面的真实面目。
三、镁铝合金材料
其实说铝合金材料更恰当些。现在以金属材料为主的机型所谓镁合金材料里面,一般主要元素是铝,再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度,依据添加金属的不同而称为镁铝合金或钛铝合金。镁铝合金既有金属的强度。而且重量又轻也易于散热,抗压性较强,能满足3C产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。
识别方法:
敲击时能发出典型的清脆的金属声,与上面谈到的区别塑料的方法恰恰相反。还有,色彩斑斓的、轻薄的笔记本通常是镁铝笔记本。当然,现在笔记本喷漆技术很高,仅从颜色去区分不太可靠,不要看到银白色就是镁合金,或者说是PC,也不要看到黑色就以为不是镁铝合金。
四、钛合金材料
钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。由于钛合金的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,从而成为工业中的王牌合金,尤其是在化工领域,应用非常普遍。钛合金种类很多,目前在发展航空发动机用的耐热钛合金和机体用的高强高韧钛合金是热点,这也就是上面所讲的号称采用了“飞机材料”的由来。
其实,虽然都是钛合金,但组成成分、成本是不完全一样的。它们都只是钛合金的分支之一,其他比较常见的还有耐蚀、高强、医用和阻燃钛合金。现在,这类过去往往被用在航空、军事等领域的特殊材料,正逐渐被人们应用到电脑领域,用这类钛合金制造笔记本外壳,让人有坚如磐石的感觉。
识别方法:
当然简单,到目前为止仍只是IBM顶级笔记本电脑的御用材料;在其它的本子还从没有见到过,至少是现在,以后会不会用就不知道了。先进的材料、独特的外形、细腻的非常柔软的摩沙手触感让人要仿制也难。敲击声较脆、色泽单一黑,尤其是液晶屏屏幕边上的窄边,其他材料几乎无法达到那样的薄。当然,还要注意的是,并不是说IBM所有机型或是一台本子中外壳全是用这种材料,也会有用到镁合金与PC/ABS材料的。
五、纳米碳纤维材料
纳米(nm)是长度单位,原称“毫微米”,就是十亿分之一米。在达到纳米尺度的情况下,由于物质中电子的放性(量子力学学性质)和原子的相互作用将受到尺度大小的影响非常大,物质将呈现与众不同的特性,甚至是发生神奇的改变:如果能得到纳米尺度的结构,就可能控制材料的基本性质如熔点、磁性、电容甚至颜色,而同时还不需要改变物质的化学成份。
比如,用超微粒子烧成的陶瓷硬度可以更高;同样通过纳米技术制造出来的碳纤维组织,强度比以前的碳纤维增加十倍以上,还将大大减小磨损,增长使用寿命。碳纤维材质是很有趣的一种材质,它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性,又有ABS工程塑料的高可塑性,外观类似塑料,但是强度和导热能力又优于普通的ABS塑料。
IBM很早就采用了碳纤维制造笔记本,正如全球售出200万台的IBM600系列。据该公司的报告显示:碳纤维强韧性是铝镁合金的两倍,而且散热效果最好,因此碳纤维机种的外壳摸起来最不烫手。碳纤维是一种导电材质,可以起到类似金属的屏蔽作用(ABS外壳则需要另外镀一层金属膜来作屏蔽)。采用这种材料的笔记本还有一个好处,如果它的表面被油性较重圆珠笔、油性水笔等留下的污迹,也能轻松抹掉(上面介绍的钛合金材料也是如此)。
碳纤维材料完全可望取代传统塑料外壳的材料,不过,其缺点是现阶段价格并不便宜,别的不说,一只碳纤维材料的网球拍,价格往往动辄千元。另外,由于成型并没有ABS外壳容易,加之着色也比较难,因此碳纤维机壳的形状一般都比较简单缺乏变化,外观上也不够时尚。此外,碳纤维机壳还有一个缺点,就是如果接地不好,会有轻微的漏电感,因此IBM在其碳纤维机壳上覆盖了一层绝缘涂层。前段时间,许多用户报告华硕的一款采用了碳纤维材料的机型有“触电”的感觉,其原因应该与此脱不了干系。