碳纤维直径只有5微米,相当于一根头发丝的十到十二分之一,强度却在铝合金4倍以上。 [4]1879年爱迪生曾用纤维素纤维,如竹、亚麻或棉纱为原料,首先制得碳纤维并获得**,但当时制得的纤维力学性能很低,工艺也不能工业化,未能获得发展。20世纪50年代初,由于火箭、航天及航空等前列技术的发展,迫切需要比强度、比模量高和耐高温的新型材料,另外,采用前驱纤维为原料经热处理的工艺可制得碳纤维连续长丝,这一工艺奠定了碳纤维工业化的基础。40多年来,碳纤维经历的重大技术进展如下: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。南京定做碳纤维图片
3.2 聚丙烯腈系碳纤维聚丙烯腈(PAN)系碳纤维之制造工程大致可分为聚丙烯腈纤维之制备;安定化工程(耐炎化);碳化工程;表面处理与上浆工程;石墨化工程等五个程序。3.3 沥青系碳纤维原油经900℃以上之高温提炼后的残渣中,约含有95wt%之碳质,若以电解法去除其中之硫酸,再经水洗后可得纯度较好之沥青(Pitch)。3.4 气相成长碳纤维气相成长碳纤维有基材上成长法与流体化触媒成长法两种。将铁、钴、镍等金属微粒(M)加热至1100℃,令乙炔(C2H2)热分解脱氢形成碳素沈积成长于金属微粒下方,形成碳纤维。为基材上成长法之简图,可知其间须喂入氢(H2)气与苯(C6H6)等气体。常州国产碳纤维市场报价其优点是重量轻,抗张强度高,在所有密度低的人造合成手柄材料中,碳纤可能是坚固的。
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]
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。碳纤维之种类分类有许多方法,可依原料、特性、处理温度与形状来分类。
1981年起沥青科学取得重大进展,开发出几种调制中间相沥青的新工艺,如日本九州工业试验所的预中间相法,美国EXXON公司的新中间相法,日本群马大学开发的潜在中间相法,促进了高性能沥青基碳纤维的开发。随后日本三菱化成化学公司、大阪煤气公司、新日铁公司陆续建成一批不同规格的高性能碳纤维生产厂。其特点是模量增高的同时也增**度。20世纪80年代是沥青基碳纤维的兴旺发展时期。黏胶基碳纤维自20世纪60年代中期以后没有发展,*生产少量产品供**及特种部门使用。高模数者,则强力在150㎏/㎜2以上,模数在17000㎏/㎜2以上时称之。江苏靠谱的碳纤维市场报价
碳纤也是一种高度加工的材料,因此一般也被用在产品上。南京定做碳纤维图片
活性碳纤维的前躯体为碳纤维或各类预氧化纤维,其主要成分为碳材料。常用的活性碳纤维制备即活化方法按活化剂的不同,分为气体活化法和化学试剂活化法两种。气体活化法以水蒸汽、二氧化碳或微量空气为氧化介质,使碳材料中无序碳部分氧化刻蚀成孔,这种方法使用的比较多,研究的也较为清楚;化学试剂活化法用化学药剂浸泡碳材料,在加热活化过程中,使其中的碳元素以一氧化碳、二氧化碳等小分子形式逸出,常用的化学药剂有ZnCl2、KOH等,由于这种方法产生的活性碳纤维性能不稳定,所以较少使用。 [3]南京定做碳纤维图片
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它的制品可以是丝、纸、毡、布等形式,活性碳纤维的市场价格在40万/吨左右,是活性炭的十几倍到几十倍(煤质活性炭价格在1万/吨左右,椰壳活性炭价格在2万/吨左右)。但因其重量极轻,其制品成本只是略有增高而已。在工业上利用它的***吸附能力去回收有机溶剂,净化空气,净化用水。ACF(碳纤维)是继***使用的粉末活性炭、颗粒活性炭之后的第三代新型吸附材料,它是由纤维为原料制成,具有比表面积大、孔径适中、分布均匀、吸附速度快、杂质少等优点;被***运用于水净化、空气净化、航空、***、核工业、食品等行业;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。无锡选择碳纤维价目2、炭素材料...