碳纤维是有机高分子吗?

如题所述

  碳纤维不是有机高分子纤维,而是无机高分子纤维。

  碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42A,各平行层面间的各个碳原子,排列不如石墨那样规整,层与层之间借范德华力连接在一起。
  碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征,碳纤维是一种的力学性能优异的新材料。碳纤维拉伸强度约为2到7GPa,拉伸模量约为200到700GPa。密度约为1.5到2.0克每立方厘米,这除与原丝结构有关外,主要决定于炭化处理的温度。一般经过高温3000℃石墨化处理,密度可达2.0克每立方厘。再加上它的重量很轻,它的比重比铝还要轻,不到钢的1/4,比强度是铁的20倍。碳纤维的热膨胀系数与其它纤维不同,它有各向异性的特点。碳纤维的比热容一般为7.12。热导率随温度升高而下降平行于纤维方向是负值(0.72到0.90),而垂直于纤维方向是正值(32到22)。碳纤维的比电阻与纤维的类型有关,在25℃时,高模量为775,高强度碳纤维为每厘米1500。这使得碳纤维在所有高性能纤维中具有最高的比强度和比模量。同钛、钢、铝等金属材料相比,碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点,可以称为新材料之王。
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第1个回答  2019-03-13
这个并不好说,首先解释一下什么是高分子,
根据IUPAC1996年之建议:Excerpt
from
Pure
Appl.
Chem.1996,
68,
2287
-
2311
高分子,也叫聚合物分子或大分子,具有高的相对分子量,其结构由多个重复单元组成,并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。
(IUPAC是国际理论(化学)与应用化学联合会)
所以其实平时说的高分子往往都是有机高分子,而很少提及无机高分子。但不论如何高分子包括有机高分子和无机高分子这是毋庸置疑的。
接下来就是解答碳纤维了。其实引出这个问题的主要是碳纤维是不是无机高分子。这个就很难说,原因是很少会直接拿碳纤维说,大家通常把主链没有碳的高分子叫做无机高分子,而有碳的避而不谈,因为易混淆。而常见的碳纤维材料很多是复合材料而非刚制造出来的纯的碳纤维,大家有时把这也叫碳纤维,这个就属于复合材料了。所以说,这就导致了在百度词条上有人说是无机高分子材料,而往往在教科书或者文献上都把它当做复合材料而非高分子。并且很大的一个矛盾就是碳纤维的重复单元是无法给出的,因为其本身就是大部分的碳加上一部分写不出单元的物质。
所以我的最终答案就是,在非正式场合你可以说是高分子,也可以说这里没有同意的标准,通常认作是复合材料。正式的话,你还是说它是复合材料,一般不会驳斥你,就算遭到驳斥也可以解释。(因为它的单元是写不出来的,你要较真的话就这么驳斥人家吧,因为高分子是要写出明确重复单元的PS:一般没有哪个老师非较真问这个吧,问了你回答说参考了IUPAC也比参考百度百科要好,毕竟人家是制定标准的)
By
the
way,关于材料领域的分类和标准国与国不一样,实验室间也有差异,连国内各大学教的也不见得统一,因为本身就是很难说的,所以这类问题要么你参与制定标准,要么不要太较真。因为本身就没有那么精准的分别。即使IUPAC或者GB每年都会有对已有标准的校正和改善,每次重大科研发现也会导致标准的改革。所以更不要说像百科也是集中网友们的学识的,不要迷信权威,更别迷信百科,还不如前者。
第2个回答  2015-05-13
它是一种新型“无机”高分子材料,而不是有机碳纤维(carbon fiber),顾名思义,它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维.与传统的玻璃纤维(GF)相比,杨氏模量是其3 倍多;它与凯芙拉纤维(KF-49)相比,不仅杨氏模量是其2倍左右,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃.有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH 溶液中,时间已过去30多年,它至今仍保持纤维形态.追问

谢谢

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