石墨炭毡的发展概况

石墨炭毡是纤维状碳。然而，即使将元素碳加热到3000℃，它也不会熔化。把元素碳熔化成液体，然后把它拉进金属丝是不可能的。因此，石墨板并非由煤、焦炭等原料制成，而是在特定工艺条件下，通过碳化许多含碳量高的人造纤维或合成纤维而获得。早在20世纪80年代，人们就发明了在高温下碳化天然纤维以获得石墨板（既耐高温又导电），这在当时曾用于白炽灯泡的灯丝。20世纪50年代，发明了由粘胶丝（如铜氨粘胶丝和醋酸粘胶丝）和聚丙烯腈长丝（由丙烯腈制成并在引发剂作用下聚合的长丝）碳化制成的石墨板，并供应市场。

初期生产的石墨板性能不高，抗拉强度仅为3500 kg/cm2左右，弹性模量仅为

0.28~0.63 x106 kg/cm2。因此，它只能作为高温绝缘材料或耐腐蚀过滤材料，以及机械行业中的一些密封材料和无线电波吸收材料。

近年来，随着航空工业和航天技术的快速发展，需要一种具有以下特点的结构材料：非常坚硬、重量轻、抗拉强度高、热膨胀系数低、熔点高、耐腐蚀性好。在选择和使用各种结构材料时，特别注意材料的抗拉强度和弹性模量，因此石墨板及其复合材料得到了广泛的应用和重视。

20世纪60年代，许多国家对石墨板的生产工艺和原料选择进行了大量的研究工作，特别是1964年，英国以聚丙烯腈长丝为原料，采用低温预氧化、2000℃左右拉伸的方法，首次生产出抗拉强度为21000kg/cm2的高强度、高模量石墨板，由间歇生产过渡到连续生产（连续预氧化和碳化）使石墨板的产量和质量有了很大的飞跃。作为一种新兴材料，石墨板越来越显示出其重要性。表8-2列出了石墨板与其他材料的性能比较。

从表8-2可以看出，高模量石墨板的比弹性模量是这些材料中高的，而高强度石墨板的比抗拉强度是这些材料中高的，S-玻璃纤维的抗拉强度虽然高，但弹性模量很小，只有硼纤维可以与石墨板相当，但硼纤维以钨丝为芯材，硼沉积在钨丝上，成本昂贵