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碳纖維除了具有較高的比強(qiáng)度外，還具有耐高溫、耐腐蝕、柔軟、易編織、熱膨脹系數(shù)低、易導(dǎo)電等性能。雖然碳纖維的這些性能的應(yīng)用不如結(jié)構(gòu)材料的好，但也形成了一定的特色產(chǎn)品，本文簡(jiǎn)要介紹碳纖維這類應(yīng)用。

作為保溫材料

碳纖維不是導(dǎo)熱率高嗎，怎么還能用作保溫材料？這要從熱量的傳遞方式說起，熱的傳遞方式有三種：熱傳遞、對(duì)流、熱輻射。熱傳遞就是溫度不同物體接觸，熱量由溫度高物體傳遞給溫度低的物體。對(duì)流就是通過流體流動(dòng)將熱量傳遞。熱輻射就是熱量由輻射波的形式傳遞給另一物體。將碳纖維針刺成氈，變成疏松多孔的碳纖維聚合體，纖維之間靠摩擦力維持氈體形狀，纖維與纖維之間搭接在一起，屬于點(diǎn)接觸，這就大大降低了通過固體熱傳遞途徑傳遞的熱量。溫度800℃以上，隨著輻射強(qiáng)度的增高，熱輻射成為傳遞熱的主要形式。輻射波通過纖維之間不斷的反射，消散于氈體內(nèi)部，從而達(dá)到隔熱保溫的作用。

活性炭纖維

寫下題目，細(xì)心地朋友可能看到一個(gè)“錯(cuò)別字”，其實(shí)主要是從碳和炭的區(qū)別來區(qū)分的，這個(gè)以后討論?；钚蕴看蠹叶贾?，主要是利用固體表面吸附原理。為什么固體表面會(huì)有吸附效應(yīng)？這是因?yàn)樵诠腆w內(nèi)部原子四周都有其他原子，所以處于平衡狀態(tài)，但是表面原子一邊沒有原子存在，所以表面原子處于非平衡狀態(tài)，所以它具有吸附其他原子達(dá)到平衡狀態(tài)的趨勢(shì)?；钚蕴康谋缺砻娣e越大，處于表面的的原子越多，吸附率高。但是還涉及一個(gè)吸附效率問題，雜質(zhì)若要被吸附在固體的活性炭表面需要通過擴(kuò)散才行，而活性炭表面微孔正可以促進(jìn)被吸附原子遷移。活性炭纖維正是纖維狀的活性炭，它的特點(diǎn)是纖維表面就非常多微孔，可以驅(qū)使被吸附原子擴(kuò)散到活性炭固體表面。而傳統(tǒng)活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)主要由大孔、中孔、和微孔，微孔大部分在中孔和大孔內(nèi)，這就增加了吸附路徑，從而使吸附效率不如活性炭纖維?；钚蕴坷w維的應(yīng)用已經(jīng)非常多了，像空氣凈化器濾網(wǎng)、口罩濾網(wǎng)、防毒面具、醫(yī)用輔料等等，在貴金屬提取、有機(jī)溶劑回收、水污染處理、空氣污染處理等很多方面都有應(yīng)用。隨著國家環(huán)保政策市進(jìn)一步落實(shí)，這類碳纖維應(yīng)用將會(huì)越來越多。

碳纖維加熱材料

我記得當(dāng)我第一次到達(dá)碳纖維中心時(shí)，兩臺(tái)空調(diào)在冬天壞了。導(dǎo)師臨時(shí)用幾根碳纖維加熱管連接到線路上。房間很暖和，很舒適。碳纖維加熱材料是以碳纖維的導(dǎo)熱性和熱輻射特性為基礎(chǔ)的。目前，碳纖維加熱和沐浴的概念很熱，但碳纖維的使用也是一個(gè)熱點(diǎn)。碳纖維加熱材料具有壽命長、熱效率高、輻射波健康等優(yōu)點(diǎn)。最重要的是，碳纖維發(fā)出的熱輻射波在加熱時(shí)不會(huì)導(dǎo)致人體皮膚水分流失，跟傳統(tǒng)浴霸相結(jié)合，皮膚沒有干燥感。