碳元素具有同素异构现象，常见的有无定形碳、石墨和金刚石。由于分子结构不同，性能差异很大。前者几乎没有强度；后者则具有很高的强度和硬度。石墨的分子结构是层状的六方晶体结构，呈现各向异性：平行于层面方向的强度和弹性模量高，而垂直于层面方向的强度和弹性模量则较低。碳纤维就是一种由许多石墨晶体组成的多晶纤维。尽管这些晶体在纤维内的排列是不规则的，但为获得**度和高模量的碳纤维，希望纤维中石墨层面的方向平行于纤维轴线方向。通常，把石墨晶体层面和纤维轴线的交角叫取向角。可以方便的抽离插入，形成不同的造型，便于填料布局。耐用碳纤维填料图片
采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括：稳定化处理（在200～400℃空气，或用耐燃试剂等化学处理），碳化（400～1400℃，氮气）和石墨化（1800℃以上，氩气气氛下）。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。另一种制造碳纤维的方法是气相生长法。将甲烷与氢的混合气体在催化剂的存在下，于1000℃高温下反应，可制得不连续的短切碳纤维，最大长度可达50cm。其结构不同于聚丙烯腈基或沥青基碳纤维，易石墨化，力学性能良好，导电性高，易形成层间化合物。（见气相生长炭纤维）分类及命名现在碳纤维的主要产品有聚丙烯腈基，沥青基及黏胶基3大类，每一类产品又因原纤维种类、工艺及**终碳纤维性能等不同，又分成许多品种。“碳纤维”一词实际上是多种碳纤维的总称，因此分类及命名就十分重要。进口碳纤维填料是什么中空碳纤维（用于飞机制造工业，提高复合材料的冲击韧性。
做承磨零件：利用它具有自润滑性的特点，可以做特殊用途的轴承、齿轮和活塞环。如航空仪表和磁带录音机用的无油润滑轴承，电气传动内燃机车用的无油润滑齿轮(可避免渗漏油引起的事故)，压缩机上的无油润滑活塞环等。此外，还可利用它无毒性的特点，用于食品和医药工业做滑动轴承或密封件。(3)做航天、航空、导弹的结构材料。碳纤维增强塑料从七十年代问世以来，发展很快，应用日益***。我国在1980年已试制成功并投入生产，用于化工、石油、 电力、机械等行业， 作为旋转或往复式动密封或各种静密封材料
一种碳纤维填料，其特征在于：包括骨架和支架，所述骨架为矩形框架，所述矩形框架的四个角上设有矩形通孔，所述矩形框架的两组对边分别缠绕碳纤维丝束，所述碳纤维丝束对折，形成有圈一端和自由状一端，所述自由状一端穿过有圈一端缠绕在矩形框架的对边上，相邻两束碳纤维丝束的自由状一端分别位于矩形框架两侧；所述通孔穿过支架，固定在支架上。骨架筋由主筋以及主筋上延伸出的若干条支筋构成,所述中心管侧壁均布有通孔,填料丝束从中心管上下端口穿入,从中心管侧壁的通孔穿出缠绕于骨架筋上.通过对球形填料的改进,设置碳纤维束,**提高了过滤效果,延长了使用寿命.使填料内部可以同时发生硝化、反硝化反应。
这类材料的密度比铝轻，强度与钢接近。弹性模量比铝合金大，疲劳强度高，冲击韧性高，同时耐水和湿气，化学稳定性高，导热性好，受X射线辐射时其强度和模量不变化等。它还具有优良的耐磨减摩性及自润滑性、耐腐蚀、耐热等优点。因此它的比强度和比模量在现有复合材料中名列前茅。碳纤维-环氧复合材料的强度和弹性模量都超过铝合金而接近于**度钢，完全弥补了玻璃钢弹性模量小的缺点。此外，玻璃纤维树脂复合材料由于弹性模量低，应变量也相应较大，当应变到1%-2%时，树脂要发生碎裂。其互相结合后，整体综合寿命完全可以达到10年以上。现代碳纤维填料商家
同时赋予整个复合填料不易堵塞和比表面积大、生物亲和性好等三大优点。耐用碳纤维填料图片
1982年起，日本东丽、东邦、日本碳公司、美国Hercules、Celanese公司、英国Courtaulds公司等，先后生产出**、超**、高模量、超高模量、**中模以及**高模等类型高性能产品，碳纤维拉伸强度从3.5GPa提高到5.5GPa，小规模产品达7.0GPa。模量从230GPa提高到600GPa，这是碳纤维工艺技术的重大突破，使应用开发进入一个新的高水平阶段。1981年起沥青科学取得重大进展，开发出几种调制中间相沥青的新工艺，如日本九州工业试验所的预中间相法，美国EXXON公司的新中间相法，日本群马大学开发的潜在中间相法，促进了高性能沥青基碳纤维的开发。随后日本三菱化成化学公司、大阪煤气公司、新日铁公司陆续建成一批不同规格的高性能碳纤维生产厂。其特点是模量增高的同时也增**度。20世纪80年代是沥青基碳纤维的兴旺发展时期。耐用碳纤维填料图片
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