碳纤维的化学性质和制(zhi)备
碳(tan)纤维是(shi)含碳(tan)量高(gao)于90％的(de)无(wu)机高(gao)分(fen)子纤维 。其(qi)中含碳(tan)量高(gao)于99％的(de)称石墨纤维。碳(tan)纤维的(de)轴向强度和(he)模量高(gao)，无(wu)蠕(ru)变，耐(nai)疲劳性(xing)好(hao)，比热及(ji)导电(dian)性(xing)介(jie)于非金属(shu)和(he)金属(shu)之间，热膨胀系(xi)数小，耐(nai)腐蚀(shi)性(xing)好(hao)，纤维的(de)密度低，X射线透过性(xing)好(hao)。但其(qi)耐(nai)冲(chong)击性(xing)较差，容易损伤，在强酸作用下发(fa)(fa)生氧化，与金属(shu)复合时会(hui)发(fa)(fa)生金属(shu)碳(tan)化、渗碳(tan)及(ji)电(dian)化学腐蚀(shi)现象。因此(ci)，碳(tan)纤维在使用前须进行(xing)表(biao)面(mian)处(chu)理(li)。
碳纤维的制备
碳(tan)(tan)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)可(ke)分别(bie)用(yong)聚(ju)丙烯腈(jing)(jing)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)、沥青纤(xian)(xian)维(wei)(wei)、粘(zhan)胶丝(si)或(huo)酚醛纤(xian)(xian)维(wei)(wei)经碳(tan)(tan)化制得；按(an)状态分为长丝(si)、短纤(xian)(xian)维(wei)(wei)和短切纤(xian)(xian)维(wei)(wei)；按(an)力学性能(neng)分为通用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)和高(gao)(gao)(gao)性能(neng)型(xing)(xing)(xing)(xing) 。通用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)强(qiang)度为1000兆帕（MPa）、模(mo)量(liang)为100GPa左(zuo)右。高(gao)(gao)(gao)性能(neng)型(xing)(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)又分为高(gao)(gao)(gao)强(qiang)型(xing)(xing)(xing)(xing)（强(qiang)度2000MPa、模(mo)量(liang)250GPa）和高(gao)(gao)(gao)模(mo)型(xing)(xing)(xing)(xing)（模(mo)量(liang)300GPa以上）。强(qiang)度大(da)于4000MPa的(de)又称为超高(gao)(gao)(gao)强(qiang)型(xing)(xing)(xing)(xing)；模(mo)量(liang)大(da)于450GPa的(de)称为超高(gao)(gao)(gao)模(mo)型(xing)(xing)(xing)(xing)。随着(zhe)航天和航空工业(ye)的(de)发展，还出现了(le)高(gao)(gao)(gao)强(qiang)高(gao)(gao)(gao)伸(shen)型(xing)(xing)(xing)(xing)碳(tan)(tan)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)，其延伸(shen)率大(da)于2％。用(yong)量(liang)最大(da)的(de)是聚(ju)丙烯腈(jing)(jing)PAN基碳(tan)(tan)纤(xian)(xian)维(wei)(wei)。
目前应用较普遍的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。碳纤维的制造包括纤维纺丝、热稳定化（预氧化）、碳化、石墨化等4个过程。其间伴随的化学变化包括，脱氢、环化、氧化及脱氧等。
