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碳纤维的兴起尽管碳纤维3D打印已经问世十多年，但它**近几年才快速兴起。目前,市面上现有的许多3D打印机制造商都在争先恐后地宣传“碳纤维3D打印”概念，但事实上，各种碳纤维之间也存在差别。本次将为您介绍3D打印领域中碳纤维的基础知识，文中将定义不同的类型，研究面临的挑战、优点、实现注意事项等。在碳纤维打印领域，我们将深入研究Markforged的碳纤维增强 (Carbon Fiber Reinforcement, CFR) 的优点。碳纤维由沿着细长晶体结构方向排列的碳原子组成，直径为5-10 微米。这些纤维既可以单独使用，也可以将数千根碳纤维单丝捆束起来组成纤维束加以使用。在现代制造业中，碳纤维通常会与其他材料结合构成复合材料来使用。每年都会参与相关的论坛和讲解授课。栖霞区现代碳纤维填料

碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500MPa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为23000~43000MPa也高于钢。但碳纤维材料也只是沿纤维轴方向表现出很高的强度，其耐冲击性却较差，容易损伤，所以在制造成为结构组件时，往往利用其耐拉质轻的优势而避免去做承受侧面冲击的部分碳纤维增强材料与树脂基体组成的材料称为碳纤维树脂复合材料或碳纤维增强塑料。碳纤维与玻璃纤维相比较，具有高的弹性模量，是玻璃纤维的4~6倍，抗拉强度也略高于它。碳纤维还具有较好的高温性能。因此当碳纤维和环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯等树脂基体结合在一起组成复合材料时，不仅保持了玻璃钢的许多优点，同时在许多性能方面还超过了玻璃钢。栖霞区现代碳纤维填料企业文化是尊重专业诚信。

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。

20世纪60年代初，日本进藤昭男发明了以聚丙烯腈（PAN）纤维为原料制取碳纤维的方法，并取得了**。1963年日本碳公司及东海电极公司用进藤的**开发聚丙烯腈基碳纤维。1965年日本碳公司工业化生产普通型聚丙烯腈基碳纤维成功。1964年英国皇家航空研究中心（RAE）通过在预氧化时加张力试制出高性能聚丙烯腈基碳纤维。由Courtaulds公司，Hercules公司和Rolls—Royce公司采用RAE的技术进行工业化生产。1965年日本大谷杉郎首先制成了聚氯乙烯沥青基碳纤维，并发表了先驱性的沥青基碳纤维的研究报告。气相生长碳纤维近期内在稳定工艺，连续化生产方面会有明显进展，工业化生产的日期预料不会太远。

六方底面上的原子以强大的共价键结合，所以碳纤维比玻璃纤维具有更高的强度，更高的弹性模量；其抗拉强度比玻璃纤维略高，而弹性模量则是玻璃纤维的4-6倍。玻璃纤维在300℃以上时的强度会逐步下降，碳纤维在达到2000℃以上的高温下强度和弹性模量基本上保持不变；在-180℃以下的低温下也不变脆。碳纤维比强度和比模量是一切耐热纤维中比较高的。所以，碳纤维是比较理想的增强材料，可用来增强塑料，碳、金属和陶瓷等碳纤维通常和环氧树脂、酚醛树脂、聚四氟乙烯等组成复合材料。它们不仅保持了玻璃钢的许多优点，而且许多性能优于玻璃钢。有时间去贵司进行参观学习交流。如东耐热碳纤维填料

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沥青系碳纤维原油经900℃以上之高温提炼后的残渣中，约含有95wt%之碳质，若以电解法去除其中之硫酸，再经水洗后可得纯度较好之沥青（Pitch）。3.4 气相成长碳纤维气相成长碳纤维有基材上成长法与流体化触媒成长法两种。将铁、钴、镍等金属微粒（M）加热至1100℃，令乙炔（C2H2）热分解脱氢形成碳素沈积成长于金属微粒下方，形成碳纤维。为基材上成长法之简图，可知其间须喂入氢（H2）气与苯（C6H6）等气体。3.5 活性碳纤维商业化之活性碳的形态有粉末状；颗粒状与纤维状等三种，其中粉末状活性碳（Powdered Activated Carbon，简称PAC），大多由木屑制成，平均尺寸约为15～25μm；颗粒状活性碳（Granular Activated Carbon，简称GAC），大致由煤、沥青粉末制成，平均尺寸约为4～6㎜；纤维状活性碳（Activated Carbon Fiber，简称ACF），则大多由PAN、Rayon、Pitch与Phenolic Resin等纤维制成，平均直径约为7～15μm。栖霞区现代碳纤维填料

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