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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 复合材料 » 其他 » 为什么碳纤维拉伸模量越高，电阻值越小呢，
汕头大学海洋科学接受调剂
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gaoye0925

木虫 (著名写手)

[交流] 为什么碳纤维拉伸模量越高，电阻值越小呢，

为什么碳纤维拉伸模量越高，电阻值越小呢，能从分子层面上解释吗

还有个问题，就是石墨的结构与碳纤维类似，为什么他们的强度差距如此大，是不是因为石墨主要是共价单价，而碳纤维主要是共价双建叫多呢，还是其他别的原因？

[ Last edited by gaoye0925 on 2011-4-14 at 11:08 ]
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1楼 2011-04-13 16:41:21
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亚丿

金虫 (小有名气)
★
yunruirui(金币+1): 谢谢参与，欢迎常来 2011-04-13 17:14:39
gaoye0925(金币+1): 不好意思，还是没有明白，能在详细些吗 2011-04-13 18:35:54
碳纤维内部碳结构骨架取向度比较高的原因吧
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2楼2011-04-13 17:09:48
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yhbwxy2005

金虫 (小有名气)
gaoye0925(金币+1): 那石墨的导电性也是很好，为什么呢，他的共价键也很小吗 2011-04-13 22:28:41
CF的强度主要取决于分子间的化学键，其主要是金刚石间的共价键，模量越高，分子排列的越紧密，共价键的键长越小，导电性能也就越好
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3楼2011-04-13 22:13:47
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yhbwxy2005

金虫 (小有名气)
zhaozhilei: 谢谢交流 2011-04-13 23:03:21
gaoye0925(金币+1): 2011-04-14 08:29:59
石墨导电性好，你看他的网络结构一个碳原子只有三个共价键，而碳原子外层是4个孤对电子，剩下一个自由电子没有邢成建 导电性自然要好
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4楼2011-04-13 22:48:50
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亚丿

金虫 (小有名气)
★
gaoye0925(金币+1): 2011-04-14 08:32:38
zhaozhilei(金币+1): 谢谢交流 2011-04-16 19:50:57
CF是有机纤维经碳化及石墨化得到的微晶石墨材料，拉伸模量高，说明拉伸时 单位面积两点之间的力的变化大于两点之间距离的变化，推出 石墨层间范德华力较强，层间电子云丰富，导电性好，电阻值小。

这是从微观结构来说明的，宏观方面，拉伸实验条件，CF表面浸润剂的影响等等也是要考虑的

[ Last edited by 亚丿 on 2011-4-14 at 08:40 ]
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5楼2011-04-14 08:27:01
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qpqpqpqp007

禁虫 (正式写手)
★
gaoye0925(金币+1): 2011-04-16 18:24:46
zhaozhilei(金币+1): 谢谢交流 2011-04-16 19:50:46
本帖内容被屏蔽
6楼2011-04-16 10:00:31
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yezibeibei

银虫 (小有名气)
??
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7楼2011-04-16 10:11:26
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天地疃

木虫 (小有名气)
★ ★
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yanjunqing(金币+1): 恩，挺好的 2011-04-19 09:56:04
研究表明  碳纤维也具有石墨的基本结构  但不是理想中的石墨点阵结构  而是所谓的乱层石墨结构   在乱层石墨结构中石墨层片仍是最基本的结构单元   层片与层片之间有相互交叉   层片之间还存在无定型的非石墨微晶结构  碳纤维的结晶度和石墨微晶的完善程度与制造工艺有关     高模量的碳纤维的石墨化程度较高   而一般的碳纤维石墨化程度低  含有较多的无定形结构    这肯能是高模量碳纤维电阻值低的原因     以上仅供参考   
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8楼2011-04-19 09:37:31
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天地疃

木虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
石墨的结构与碳纤维类似，为什么他们的强度差距如此大


楼主这个强度指的是什么强度  拉伸强度？
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9楼2011-04-19 09:40:53
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gaoye0925

木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by 天地疃 at 2011-04-19 09:40:53:
石墨的结构与碳纤维类似，为什么他们的强度差距如此大


楼主这个强度指的是什么强度  拉伸强度？

是啊，就是拉伸强度
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10楼2011-04-19 12:45:50
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天地疃

木虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
Originally posted by gaoye0925 at 2011-04-19 12:45:50:
是啊，就是拉伸强度

石墨的理论强度为180Gpa  而实验室制得的碳纤维的最高强度也不过10Gpa  
石墨的模量是各向异性的   理论上网面方向为1020Gpa  垂直网面方向为36.5Gpa     碳纤维的模量介于两者之间
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11楼2011-04-20 14:54:03
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jswzh28075

金虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
高模量碳纤维通常经过高温石墨化处理 结构排列更加规整 自然容易获得较低的电阻 理论上的书籍 可以当当上淘几本
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12楼2011-04-22 21:13:59
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whoamii9

铜虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
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Originally posted by yhbwxy2005 at 2011-04-13 22:13:47:
CF的强度主要取决于分子间的化学键，其主要是金刚石间的共价键，模量越高，分子排列的越紧密，共价键的键长越小，导电性能也就越好

金刚石都不导电。。。。
导电是因为形成共轭体系才导电的
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13楼2011-05-20 11:04:34
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whoamii9

铜虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
Originally posted by gaoye0925 at 2011-04-13 16:41:21:
为什么碳纤维拉伸模量越高，电阻值越小呢，能从分子层面上解释吗

还有个问题，就是石墨的结构与碳纤维类似，为什么他们的强度差距如此大，是不是因为石墨主要是共价单价，而碳纤维主要是共价双建叫多呢，还是其 ...

石墨哪里是主要共价单键多。。。。。
那么多的双键
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14楼2011-05-20 11:06:59
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whoamii9

铜虫 (正式写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
Originally posted by gaoye0925 at 2011-04-13 16:41:21:
为什么碳纤维拉伸模量越高，电阻值越小呢，能从分子层面上解释吗

还有个问题，就是石墨的结构与碳纤维类似，为什么他们的强度差距如此大，是不是因为石墨主要是共价单价，而碳纤维主要是共价双建叫多呢，还是其 ...

个人认为，是结构的差别。
石墨和碳纤维结构类似吗？？
石墨是片层结构的混合晶体，片层间结合力差，因此模量低，但单纯的石墨烯则具有非常高的模量。
碳纤维则不同，碳纤维制备中，树脂分子链碳化过程中会发生交联，因此最终并未形成片层地石墨，所以模量高。（这一条是个人推断，并未阅读相关文献）。电阻小则是石墨化程度高，但并不是变成类似石墨结果，否则石墨纤维这种高性能东东就白做了。可以参考石墨烯的高模量，石墨烯结构越完整，模量越高。
楼主提问中有些明显错误，不细说了。
不懂给俩bb哥会伤心的
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15楼2011-05-20 11:17:32
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whoamii9

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by yhbwxy2005 at 2011-04-13 22:13:47:
CF的强度主要取决于分子间的化学键，其主要是金刚石间的共价键，模量越高，分子排列的越紧密，共价键的键长越小，导电性能也就越好

另外，双键的建长比单节短
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16楼2011-05-20 11:19:55
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whoamii9

铜虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by 天地疃 at 2011-04-19 09:37:31:
研究表明  碳纤维也具有石墨的基本结构  但不是理想中的石墨点阵结构  而是所谓的乱层石墨结构   在乱层石墨结构中石墨层片仍是最基本的结构单元   层片与层片之间有相互交叉   层片之间还存在无定型的非石墨微晶 ...

和我猜的一样
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17楼2011-05-20 11:21:36
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