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碳纤维从何来?

2020-01-15 16:56:20

碳纤维是作为白炽灯的发光体诞生的。英国化学家、物理学家约瑟夫·威尔森·斯万爵士(SirJoseph Wilson Swan,1828–1914)发明了以铂丝为发光体的白炽灯。为解决铂丝不耐热的问题,斯万使用碳化的细纸条代替铂丝。由于碳纸条在空气中很容易燃烧,斯万通过把灯泡抽成真空基本解决了这一问题。1860年,斯万发明了一盏以碳纸条为发光体的半真空碳丝电灯,也就是白炽灯的原型。斯万发明的白炽灯比爱迪生(ThomasAlva Edison,1847-1931)早了20年。

由于当时真空技术不成熟,灯的寿命不长。19世纪70年代末,真空技术有了较大发展,斯万发明了更实用的白炽灯,并于1878年获得了白炽灯的专利权。1879年,爱迪生发明了以碳纤维为发光体的白炽灯。他将棉线或薄竹片定型成所需要的尺寸和形状,并在高温下对其进行烘烤。棉和竹是连续葡萄糖单元构成的天然线性聚合物-纤维素。受热时,纤维素被碳化成了碳纤维。可以说,爱迪生发明了较早商业化的碳纤维。碳纤维由此诞生。

碳纤维复合材料主要是以碳纤维为增强材料,以树脂,金属、陶瓷灯作为基体材料,经过复合制成的结构或功能材料。目前碳纤维复合材料以树脂基复合材料(CFRP)为主,占全部碳纤维复合材料市场份额的90%以上。

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