碳纖維為何要測試密度?
碳纖維測試密度的目的,是藉由所測密度的數據去確認碳纖維在碳化過程中, 是否有過度牽伸的現象.而造成梯狀聚合物中分子鏈的斷裂的缺陷.
前言:
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。
碳纖維介紹:
碳纖維根據原料及生產方式的不同，主要分為聚丙烯腈（PAN）的基碳纖維及瀝青基碳纖維。碳纖維產品包括聚丙烯腈基碳纖維（高強度型）及瀝青基碳纖維（高彈性型）。
每一根碳纖維由數千條更微小的碳纖維所組成，直徑大約5至8微米，幾乎全部由碳構成。碳纖維是含碳量高於90％的無機高分子纖維。其中含碳量高於99％的稱為石墨纖維。
物性:
碳纖維及石墨纖維的密度則隨熱處理溫度及牽伸比的增加而提升，密度最大值出現在2700℃、牽伸比1.32下的1.98g/cm3，較原纖提升了14.5%，但於最大牽伸比1.54下密度卻降低，原因在於過度牽伸造成梯狀聚合物中分子鏈的斷裂及形成缺陷於纖維結構中。
一般碳纖維的密度為1.750 g/cm3。導熱能力高但傳電能力低，碳纖維的比熱容量亦比銅低。當加熱的時候，碳纖維會變厚而短。雖然碳纖維的天然顏色是黑色，但可以把它染上不同的顏色。
碳纖維在碳化過程中,密度的變化情形:
碳纖維的市場應用非常廣泛: 涉及航空、航太、造型複合物、汽車及車輛領域、體育用品、釣魚竿、高爾夫杆、球拍、滑雪板、雪船、滑雪杆、棒球棒、船舶類體育用品。
碳纖維的密度如何測試?
絲狀碳纖維材料在密度測試過程中如何測試,遇上的問題就是絲狀物容易附著氣泡在絲與私之間.為了克服此棘手的問題, 我們採用酒精試劑25℃=0.874做為媒介溶液.
步驟:
- 利用比重天平的液體功能測量酒精試劑的密度值。
- 使用防腐蝕水槽置換酒精試劑並設定媒介密度值。
- 放一稱量皿於稱盤上、按歸零鍵扣除。
- 將待測樣品置放稱量皿上，按Memory鍵測得 (m1)
- 將待測樣品絲給與打結置入媒介槽中，去除可能產生的氣泡。再置放於吊欄內。按Memory鍵測得(m2)
- 自動讀出碳纖維比重。
儀器設備請洽: group.up@msa.hinet.net
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