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在碳纖維的成長進(jìn)程中，碳原子在催化劑顆粒中存在著濃度差，與氣相接觸的面上的碳原子的濃度絕對較大，而另一面上及鄰近碳原子的濃度絕對較小。碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維復(fù)合材料如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小，因此有很高的比強(qiáng)度。該濃度差的存在為碳原子的擴(kuò)散供給了重要能源。同時(shí)催化劑顆粒中存在的溫度梯度也為碳原子在催化劑中的擴(kuò)散供給了力量源泉。個(gè)別而言，當(dāng)物體內(nèi)部存在溫度梯度時(shí)，物質(zhì)老是由溫度高的處所向溫度低的處所擴(kuò)散。在利用化學(xué)氣相沉積法合成碳纖維管時(shí)，因?yàn)樘細(xì)浠衔锏牧呀夥磻?yīng)重要為放熱反應(yīng)，而固態(tài)碳的析出為吸熱反應(yīng)，因此催化劑與碳?xì)浠衔锝佑|的一面因?yàn)樘細(xì)浠衔锏牧呀舛鴾囟然厣硪幻鎰t溫度降落，從而導(dǎo)致催化劑內(nèi)部溫度梯度的產(chǎn)生。該溫度梯度的存在可能加速碳纖維等資料的成長。
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