碳纖維管事如何形成的？

本文來自123

在碳纖維管的成長進程中，碳原子在催化劑顆粒中存在著濃度差，與氣相接觸的面(即固氣接觸面)上的碳原子的濃度絕對較大，而另一面(即固碳接觸面)上及鄰近碳原子的濃度絕對較小。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。該濃度差的存在為碳原子的擴散供給了重要能源。同時催化劑顆粒中存在的溫度梯度也為碳原子在催化劑中的擴散供給了力量源泉。個別而言，當(dāng)物體內(nèi)部存在溫度梯度時，物質(zhì)老是由溫度高的處所向溫度低的處所擴散。在利用化學(xué)氣相沉積法合成碳纖維管時，因為碳氫化合物的裂解反應(yīng)重要為放熱反應(yīng)，而固態(tài)碳的析出為吸熱反應(yīng)，因此催化劑與碳氫化合物接觸的一面因為碳氫化合物的裂解而溫度回升，而另一面則溫度降落，從而導(dǎo)致催化劑內(nèi)部溫度梯度的產(chǎn)生。該溫度梯度的存在可能加速碳纖維等資料的成長。 123,123
在利用化學(xué)氣相沉積法合成碳纖維管的進程中，碳纖維管的形成可能分為碳纖維管的核化跟成長兩個階段。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。碳纖維板制成的碳纖維單向板材能充分發(fā)揮碳纖維的強度和彈性模量，在施工時可免除碳纖維單向織物的樹脂固化階段，強度利用效率高，施工方便。首先在高溫前提下，因為微波等離子體的作用，甲烷裂解獲得的碳原子浸透進入并溶解于催化劑顆粒中。一定時光后，碳在其中處于過飽跟狀況而開端在催化劑某個方向的名義面上析出而形成石墨層，此時實現(xiàn)碳纖維管的核化進程。隨后，氣相中裂解產(chǎn)生的碳原子源源一直地從另一個面上浸透并向附有石墨層的一面擴散，從而增進碳纖維管成長。