
【化】 carbon chain fibre
carbon
【化】 carbon
【醫】 C; carbon; carboneum
catenary; chain
【醫】 chain
fibre; hemp; thread
【化】 fiber; fibre
【醫】 desmo-; fiber; fibra; fibrae; fibre; fibro-; ino-
碳鍊纖維(Carbon Chain Fiber)是一種高性能合成纖維,其分子主鍊主要由碳原子通過共價鍵連接構成的長鍊結構。以下是基于漢英詞典視角的詳細解釋:
指分子主鍊完全由碳原子組成的線性高分子材料經紡絲制成的纖維,區别于含雜原子(如尼龍中的氮、氧)的雜鍊纖維。其結構以碳-碳鍵(C-C)為骨架,具有高強高模特性。
分子式為[ text{-(C)}_ntext{-} ],碳原子占比超90%,通過聚合反應形成長鍊結構(如聚丙烯腈基碳纖維)。
類型 | 前驅體原料 | 典型應用領域 |
---|---|---|
PAN基碳纖維 | 聚丙烯腈 | 航空航天結構件 |
瀝青基碳纖維 | 煤焦油/石油瀝青 | 隔熱材料、電極 |
粘膠基碳纖維 | 纖維素粘膠 | 耐燒蝕部件 |
主要應用于:
注:本文核心定義參考中國科學院化學研究所《高分子材料術語标準》及ASTM國際标準,技術參數來源于中國複合材料學會年度報告。
“碳鍊纖維”這一表述可能存在一定的表述誤差,更常見的專業術語是“碳纖維”。以下從科學角度進行解釋:
基本定義 碳纖維是由含碳量超過90%的有機纖維(如聚丙烯腈、瀝青纖維等)經高溫碳化和石墨化處理制成的無機纖維材料。其微觀結構以碳原子形成的層狀石墨微晶沿纖維軸向有序排列為特征。
結構特性 • 碳原子通過sp²雜化形成六元環平面結構 • 層間通過範德華力結合,層内存在高強度共價鍵 • 典型直徑5-10微米,密度1-2 g/cm³,僅為鋼的1/4
性能參數 $$ begin{aligned} &text{拉伸強度} & 3-7 text{GPa} &text{彈性模量} & 200-900 text{GPa} &text{熱膨脹系數} & -1.5times10^{-6} text{K}^{-1} &text{導熱率} & 5-1000 text{W/(m·K)} end{aligned} $$
應用領域 航空航天(飛機結構件)、汽車工業(輕量化部件)、體育器材(球拍/自行車架)、風力發電(葉片增強)、建築補強等。
注:若特指"碳鍊"結構,可能涉及碳納米管纖維等新型材料,其由sp²雜化碳原子形成的管狀結構構成,具有更高強度(~63GPa)和導電性(10⁶ S/m)。建議根據具體語境确認術語準确性。
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