20世纪90年代初,高性能及超高性能炭纤维已问世,预料今后工作将致力于完善工艺、扩大生产、降低成本和开发应用。一些特种碳纤维,如抗氧化碳纤维(以提高复合材料的使用温度)、低纤度碳纤维(做0.035mm超薄型预浸带用)、高导热低电阻碳纤维(以满足屏蔽电磁、射频干扰用,并可散发多余的热能)、低热膨胀系数碳纤维(供卫星天线系统、反射镜等用),中空碳纤维(用于飞机制造工业,提高复合材料的冲击韧性,核反应堆中的高温过滤介质,分离生物分子血清和血浆用的介质)和活性碳纤维,随着科学及工程的发展会有很大发展。气相生长碳纤维近期内在稳定工艺,连续化生产方面会有明显进展,工业化生产的日期预料不会太远。 [3]碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合,制造先进复合材料。锡山区挑选碳纤维厂家现货
高温热处理是在惰性气体(N2,He或Ar)保护中,通过在高温下对活性碳纤维进行热处理得到所需求的表面化学性质。高温热处理技术可以有效地使活性碳纤维表面官能团分解,改变其表面积、孔结构与活性位数。I Mochida等I对ACF高温(850 ℃)热处理后发现ACF的疏水性增强,表面官能团分解释放的表面缺陷位是NO吸附与氧化的活性位,热处理虽提高了ACF的NO氧化反应活性,但ACF对NO吸附能力则是减弱的。另外,经热处理碳表面官能团分解会形成不含氧的碱性官能团,表面碳原子有一定程度的石墨化,石墨微晶存在大量的游离π电子,从而具有Lewis碱性特征。S.S.Barton等测试碳表面酸碱位认为经热处理的碳表面碱性位更多,可得到表面pH>10,且大约每减少六个酸性位就可以增加一个碱性位。常州定做碳纤维图片经高温处理后,其含碳量超过90%以上之纤维材料,称之为碳纤维。
电极氧化法被认为是提高活性碳吸附性能的一种有效、简单的表面处理方法。Park等以ACF作为阳极,在NaOH溶液中电解,使负离子吸附到ACF表面,引入了羟基、羧基等表面官能团;在HCI溶液中电极氧化处理的活性碳,获得了较理想的改性效果,吸附能力也得到提高。微波处理微波处理其实也是一种热处理,但比热处理的时间短,电能利用率高,气体消耗较少。目前该法是碳材表面处理技术中研究的热点之一。J.M.V Nabais等采用该法改性ACFs,ACFs表面的酸性官能团(羟基,羰基)被分解或还原,碱性基团吡喃酮的引入致使其表面化学性质改变,而且ACFs经该法氧化所得的表面化学稳定性很好。
1965年日本碳公司工业化生产普通型聚丙烯腈基碳纤维成功。1964年英国皇家航空研究中心(RAE)通过在预氧化时加张力试制出高性能聚丙烯腈基碳纤维。由Courtaulds公司,Hercules公司和Rolls—Royce公司采用RAE的技术进行工业化生产。1965年,日本大谷杉郎首先制成了聚氯乙烯沥青基碳纤维,并发表了先驱性的沥青基碳纤维的研究报告。1969年,日本碳公司开发高性能聚丙烯腈基碳纤维获得成功。1970年日本东丽(Toray Textile Inc.)公司依靠先进的聚丙烯腈原丝技术,并与美国联合碳化物公司交换碳化技术,开发高性能聚丙烯腈基碳纤维。高模量级(UHM):模量在395GPa以上;
1971年东丽公司将高性能聚丙烯腈基碳纤维产品(Torayca)投放市场。随后产品的性能、品种、产量不断发展,至今仍处于**地位。此后,日本东邦、旭化成、三菱人造丝及住友公司等相继投入聚丙烯腈基碳纤维的生产行列。(见聚丙烯腈基碳纤维)1970年,日本吴羽化学工业公司采用大谷杉郎的**,首先建成年产120t普通型(GPCF)沥青基碳纤维的生产厂,1978年产量增到240t。该产品被用作水泥增强材料后,发现效果很好,1984年产量增至400t,1986年再次增加到900t。普通碳纤维之强力在120㎏/㎜2以下,杨氏模数(Young掇 Modulus)在10000㎏/㎜2以下者称之;锡山区挑选碳纤维厂家现货
其特点是模量增高的同时也增高。20世纪80年代是沥青基碳纤维的兴旺发展时期。锡山区挑选碳纤维厂家现货
在第三次国际碳纤维会议上(1985年,伦敦),曾建议按力学性能将碳纤维分成下列5级。超高模量级(UHM):模量在395GPa以上;高模量级(HM):模量在310~395GPa间;中模量级(IM):模量在255~310GPa间;超**度级(UHT):强度在3.5GPa以上,模量在255GPa以下;**度级(HT):强度达3.5GPa。这两种分级法都有不足之处。现在高性能碳纤维产品分类由制造商自行标明:原纤维种类、单丝孔数、直径、排列方式(如平行、缠结、加捻等),有无表面处理(及其种类),有无上浆(及浆剂种类)等。一些重要的高性能商品名称及性能,可见聚丙烯腈基炭纤维和沥青基炭纤维。锡山区挑选碳纤维厂家现货
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③化学稳定性好,能耐酸、碱和有机介质的侵蚀,普遍用以制造酸碱工业、石油化工、纺织、造纸等工业的换热器、燃烧塔、反应槽、冷却器、吸收塔、泵和加热器等。④润滑性能与二硫化钼相近,耐磨,摩擦系数小于0.1,可在-200~2000℃和100m/s转速下使用,用来制作密封圈和轴承时,不用加润滑剂。⑤可塑性好,能延展成透光、透气的薄片。⑥有良好的中子减速性,用做原子反应堆中减速材料。此外,还用做固体燃料火箭中的喷嘴、航天设备的零件、隔热和防射线材料。石墨比较大的缺点是在高温下易氧化,需要在保护气氛下使用。普通碳纤维之强力在120㎏/㎜2以下,杨氏模数(Young掇 Modulus)在10000㎏/㎜2以下...