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聚丙烯腈基碳纤维,聚丙烯腈预氧化纤维

发布时间:2020-08-01 17:41:05 人气: 来源:聚丙烯纤维

碳纤维是什么材料

碳纤维是一种纤维状碳材料。

它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电,具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。

用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧,而且消耗动力少,推力大,噪音小;用碳纤维制电子计算机的磁盘,能提高计算机的储存量和运算速度;用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器,机械强度高,质量小,可节约大量的燃料。

年发生在南联盟科索沃的战争中,北约使用石墨炸弹破坏了南联盟大部分电力供应,其原理就是产生了覆盖大范围地区的碳纤维云,这些导电性纤维使供电系统短路。

目前,人们还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)做原料,将有机纤维跟塑料树脂结合在一起,放在稀有气体的气氛中,在一定压强下强热炭化而成碳纤维是纤维状的碳材料,其化学组成中含碳量在90%以上。

由于碳的单质在高温下不能熔化(在K以上升华),而在各种溶剂中都不溶解,所以迄今无法用碳的单质来制碳纤维。

碳纤维可通过高分子有机纤维的固相碳化或低分子烃类的气相热解来制取。

上前世界上产生的销售的碳纤维绝大部分都是用聚丙烯腈纤维的固相碳化制得的。

其产生的步骤为A预氧化:在空气中加热,维持在200-300度数十至数百分钟。

预氧化的目的为使聚丙烯腈的线型分子链转化为耐热的梯型结构,以使其在高温碳化时不熔不燃而保持纤维状态。

B碳化:在惰性气氛中加热至-度,维持数分至数十分钟,就可生成产品碳纤维;所用的惰性气体可以是高纯的氮气、氩气或氦气,但一般多用高纯氮气。

C石墨化:再在惰性气氛(一般为高纯氩气)加热至-度,维持数秒至数十秒钟;这样生成的碳纤维也称石墨纤维。

碳纤维有极好的纤度(纤度的表示法之一是米长的纤维的克数),一般仅约为19克;拉力高达300KG/MM2;还有耐高温、耐腐蚀、导电、传热、彭胀系数小等一系列优异性能。

目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异性能。

目前,碳纤维主要是制成碳纤维增强塑料来应用。

这种增强塑料比钢、玻璃钢更优越,用途非常广泛,如制造火箭、宇宙飞船等重要材料;制造喷气式发动机;制造耐腐蚀化工设备等。

碳纤维carbonfibre含碳量高于90%的无机高分子纤维。

其中含碳量高于99%的称石墨纤维。

碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好。

但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。

因此,碳纤维在使用前须进行表面处理碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型。

通用型碳纤维强度为兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。

高性能型碳纤维又分为高强型(强度MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。

强度大于MPa的又称为超高强型;模量大于450GPa的称为超高模型。

随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。

用量最大的是聚丙烯腈基碳纤维。

碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。

碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。

碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。

聚丙烯腈基碳纤维热量衡算的工艺参数,毕业设计要写,跪求

复合材料可定义为:用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的不同性能、不同形态的组分(或称组元)材料通过人工复合组合而成的多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。

它既保持了原组分的主要特点,又显示了原组分材料所没有的新性能。

所以,碳纤维只能最为复合材料的增强体,单论碳纤维不是复合材料。

碳纤维、碳素纤维、聚丙烯腈基碳纤维 三者之间有什么区别,谢谢了

聚丙烯腈基炭纤维,按形态可为碳丝、碳毡、碳布。

以下是12K、6K.3K、1K炭纤维丝的综合特性
1.密度小(
1.7-
2.1g/cm3
2.高模量(200-700Gpa)
3.高强度(2-7Gpa)
4.导电(17-5μ.Ω.m)
5.热导性好,(10-160w/m.k)
6.热膨胀系数小(0--
1.1×10-6/K),
7.在惰性气氛中的耐热性好,可在℃使用。

本回答由科学教育分类达人尚秀秀推荐

求 GB/T 26752-2011 聚丙烯腈基碳纤维


1、碳纤维按原料来源可分为:聚丙烯腈基碳纤维、1K碳纤制作的管沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维;
2、按性能可分为通用型、高强型、中模高强型、高模型和超高模型碳纤维;
3、按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;
4、按力学性能分为通用型和高性能型。

通用型碳纤维强度为兆帕、模量为100G帕左右。

悍马的碳纤维布和预应力碳板还不错,需要配合碳胶一起使用。

碳纤维比重多少

碳纤维材料又被称为碳纤维原料。

碳纤维,又称碳化纤维,泛指一些以碳纤维编织或多层复合而成的材料。

因为它又轻又坚硬,所以它的用途很广泛。

物理结构与化学特性是前面为直径6微米的碳纤维与后面人类头发的比较每一根碳纤维由数千条更微小的碳纤维所组成,直径大约5至8微米;在原子层面的碳纤维跟石墨很相近,是由一层层以六角型排列的碳原子所构成;一般碳纤维的密度为kg/m3。

导热能力高但传电能力低,碳纤维的比热容量亦比铜低;当加热的时候,碳纤维会变厚而短;虽然碳纤维的天然颜色是黑色,但可以把它染上不同的颜色

老师碳纤维新能源股票板块有哪些?

碳纤维新能源股票板块个股大全:泰和新材:泰和新材紧紧围绕纺织服装、环保安全、军工等应用领域,以特种化纤新品种为技术开发与创新研究的主攻方向,重点开展低牵伸、耐高温、易染、耐氯等差别化氨纶的研究与开发,通过自行研制与技术引进相结合等方式,逐步涉足PPS及碳纤维制造领域,不断提升公司的自主创新能力和核心竞争力。

中钢吉炭:中钢吉炭持有30%的股份的江城碳纤维一期500吨/年的生产线预计11月份即可投产。

江城碳纤维二期吨/年的生产线,预计将于一期工程投产后开工建设,建设周期一年半左右,并将于年4至5月投产。

基于神州炭纤维生产军用碳纤维产品多年的生产经验以及技术积累,公司在民用碳纤维的生产技术上占有优势。

博云新材:博云新材是碳纤维复合材料等新材料生产商,公司是国内粉末冶金复合材料领域中基础研究、应用研究、产业化链条最完善、竞争力最强的公司,公司致力于碳/碳复合材料的民用化应用,开发高密度、中密度、低密度碳/碳复合材料及碳纤维绳,同时公司开发出性能优异的碳纤维布,为体育用品、建筑加固等领域提供优质产品。

大元股份:大元股份主要从事塑料板材、碳纤维制品和苹果酸及防老剂的生产和销售。

公司控股的中宝碳纤维公司是国内三大碳纤维巨头之一,拥有产能为300万平方米碳纤维预浸料生产线。

方大炭素:方大炭素拟收购集团持有的抚顺方泰精密碳材料有限公司(以下简称“方泰精密”)股权,进入碳纤维复合材料领域,方泰精密的主要业务为碳纤维及复合材料的生产、销售,投产后主要产品为:1K、3K、6K、12K、24K聚丙烯腈基碳纤维。

目前方泰精密主要承担年产吨碳纤维项目建设。

项目建设分为两期,分别为吨/年碳纤维工程及吨/年碳纤维工程,其中一期吨/年碳纤维工程预计年10月工程将进行调试试车后投产;二期工程将在一期工程投产后开始建设。

金发科技:金发科技将以自有资金不超过3亿元进行年产吨碳纤维及0吨碳纤维复合材料产业化项目一期投资,项目达产后,公司将成为我国最大的碳纤维及其复合材料厂家之一。

公司是一家主营化工新材料研发、生产和销售的国家级创新型企业,并积极开拓国际市场,争做全球最优秀的化工新材料供应商。

吉林化纤:吉林化纤推进吨碳纤维项目,加快抢占碳纤维产业领域优势地位。

发展碳纤维产业是公司创新发展的一个重要战略举措,公司于年12月投资组建了吉林碳谷碳纤维有限公司,开始实施“年产吨聚丙烯腈基碳纤维原丝”项目。

公司与长春工业大学合作进行自主研发碳纤维原丝生产技术,通过整合实验室成果与腈纶生产经验,集成创新出“T300级聚丙烯腈基碳纤维原丝”的工业化生产技术。

大橡塑:大橡塑与嘉兴中宝碳纤维有限公司,合作开发碳纤维预浸料生产线,通过跨行业的通力协作,共同研发生产具有自主知识产权的碳纤维预浸料生产线,并于年10月在大连完成安装调试。

公司是中国橡胶塑料机械行业主导厂和出口基地,是该行业内唯一的国家一级计量单位。

三普药业:三普药业旗下全资子公司远东复合技术有限公司与美国CTC公司(CompositeTechnologyCompany)签订碳纤维复合芯软铝导线(ACCC)的代加工协议,远东复合技术有限公司是专业研发生产碳纤维复合导线和复合电力塔杆等高技术产品的国家级高新技术企业。

双方通力合作,成功把碳纤维的应用拓展到了电力领域,推出的碳纤维导线具有强度高、重量轻、弧垂小、导电率高、载流量大、运行温度高等优良特性,解决了输变电行业中大容量与低损耗并存的系统性技术问题,并已经在全国40余条输电线路挂网运行。

中联重科:中联重科与意大利RIBA公司合资建立“高碳材料有限公司”协议,新公司主营业务为针对工业建筑机械与设备的碳纤维等高强复合材料零部件的工业化研发制造及销售,碳纤维材料在混凝土泵车上的应用工程机械行业制造技术的一次革命,公司是全世界唯一将该技术运用至混凝土泵车的生产厂家。

碳纤维属于复合材料吗

碳素纤维碳素纤维的学名叫做“聚丙烯腈基碳纤维”,是由碳纤维于相关的基体树脂(如环氧树脂)制备的符合材料。

由于它特有的耐高温(>℃),耐烧蚀,热膨胀系数小,及高比强度、高比模量等等特性,广泛应用于航天、航空、化工、电子、体育器械、纺织、化工机械及医学领域。

聚丙烯腈基碳纤维制作过程中,石墨化的温度是多少?

碳纤维是合成材料。

碳纤维(carbonfiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。

它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。

碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。

它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。

良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

碳纤维与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯夫拉纤维相比,杨氏模量是其2倍左右,在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性突出。

以聚乙烯碳纤维为例 说明碳纤维的制造工艺过程 并分析国内pan基碳纤维生产与国外的差距

1世界碳纤维现状(1)日本在宇航级小丝束碳纤维生产上占绝对优势。

年世界碳纤维的生产能力为3t。

其中宇航级小丝束碳纤维占总生产能力的四分之三左右,约为9t;工业级大丝束碳纤维约占四分之一,t左右。

从小丝束碳纤维来看,日本东丽(Toray)和日本东邦(Toho)的碳纤维生产能力占世界的首位和第二位,分别是t/a和t/a,占世界聚丙烯腈基小丝束碳纤维总生产能力的3
1.3%和2
3.9%。

日本三菱(MRC)占第三位,达t/a,占20.2%。

可见从宇航级小丝束碳纤维的生产能力来看,世界第一、二、三由日本公司包揽,世界上四分之三的宇航级小丝束碳纤维的生产能力在日本。

日本在宇航级小丝束碳纤维的生产能力上占有绝对优势,控制了世界上小丝束碳纤维的生产,详见表1。

表1年世界碳纤维生产能力类别生产厂商年生产能力/t小丝束东丽(TORAY)东邦(TOHO)三菱(MRC)赫克塞尔(HEXCEL)阿莫科(AMOCO)台塑其他45合计0大丝束福塔菲尔(FORTAFIL)卓尔泰克(ZOLTEK)阿尔迪拉(ALDILA)990爱斯奇爱尔(SGL)合计年总计3(2)碳纤维的需求在北美、欧洲和亚洲基本上是鼎足之势。

年世界聚丙烯腈基碳纤维的需求量接近
1.6万t。

表2为年世界聚丙烯腈基碳纤维的需求。

美洲年需求为t,约占总需求量的34%;亚洲为t,占总需求量的3
5.5%;欧洲略少,约为t,占30.5%。

如按应用来看,聚丙烯腈基碳纤维应用于宇航约t,占总需求量的2
5.2%;体育休闲用品t,占总需求量的3
1.4%;工业需求t,占总需求量的4
3.4%。

从应用来分析,聚丙烯腈基碳纤维最大的应用是工业需求,其次是体育休闲用品,宇航碳纤维的需求量为总需求量的四分之一。

I从各地区的应用来看,北美的t需求中,宇航上的应用达t,占总需求量的4
6.1%,工业应用为t,占总需求量的3
3.2%;体育休闲用品最少,为t,占20.7%。

在欧洲的t需求量中,工业应用达t,占总需求量的58.0%;其次是宇航上的应用,为t,占2
6.1%;体育休闲用品量为770t,占1
5.9%。

在亚洲的t需求量中,体育休闲用品达t,占总需求量的5
5.0%;工业应用达t,占总需求量的40.8%;宇航上的应用最少,为240t,仅占
4.2%。

可以看出,碳纤维在北美的应用以宇航高技术为主,亚洲则主要应用在体育休闲用品,欧洲重点在工业应用上。

从应用分布来分析,在宇航的t需求中,北美为t,高达6
2.5%,欧洲和亚洲分别为t和240t,分别占2
6.1%和
4.2%。

在体育休闲用品的t中,亚洲占首位达t,占6
2.2%;其次是北美,为t,占2
2.4%;欧洲最少,为t,占1
5.4%。

在工业应用的t中,欧洲占首位,达t,占40.6%;亚洲为t,占3
3.3%;北美最少为t,占2
6.1%。

表2年世界聚丙烯腈基碳纤维的需求/t地区宇航体育休闲工业合计北美2,5001,1201,8005,420欧洲1,2607702,8004,830亚洲,其他2403,1002,3005,640总计4,0004,9006,90015,890(3)世界碳纤维供过于求。

年世界聚丙烯腈基碳纤维的需求量接近
1.6万t,年的需求量与年基本持平。

世界碳纤维市场,处于严重的过剩状态。

为了争夺碳纤维市场份额,很多单位以低于成本价倾销碳纤维,恶性竞争。

大丝束碳纤维和小丝束碳纤维互相争夺市场。

为了不让大丝束碳纤维占领原属小丝束碳纤维的市场,一些传统小丝束碳纤维生产厂不惜成本地大幅度降价,以低于成本价倾销小丝束碳纤维。

目的在于当大丝束碳纤维工业还没有发展成长前就把它扼杀在摇篮之中。

生产大丝束碳纤维的公司或厂家在发展的道路上,碰到很多困难。

很多碳纤维生产厂都处在很小利润或没有利润状态。

表3表示世界碳纤维主要生产商销售总值及及其净利润。

表3碳纤维销售总值及其净利润/百万美元生产厂商碳纤维总销售值净利润苏泰克(CYTEC)3410福塔菲尔(FORTAFIL)165赫克塞尔(HEXCEL)7510三菱(MRC)6010爱斯奇爱尔(SGL)255东邦(TOHO)8015东丽(TORAY)1005卓尔泰克(ZOLTEK)365合计42667(4)碳纤维在国防军工中有举世足轻重的影响。

碳纤维在新技术、技术进步、适应能力、转变技术、创新概念等方面起十分重要的作用。

新武器装备的研制、”小型化”、“轻质化”、“高强度”、“长寿命”、“机动性”、“稳定性”等方面的实施都离不开碳纤维的应用,碳纤维在国防军工中有举世足轻重的影响。

美国国防部和年对碳纤维的需求量约为180t和200t。

预测年对碳纤维的需求会有较大增长,增加到350t以上。

年较年略有减少,约为330t左右,和年又有10%和5%左右的增幅,相应达到370t和385t上下。

美国防部军工产品中,空军所占份额最大。

根据-年总的统计,空军对碳纤维的需求占国防部对总碳纤维需求的5
4.8%,海军则占29.1%,陆军占1
3.6%,多兵种占
2.5%。

可见空军是碳纤维的主要用户,海军则其次,陆军对碳纤维需求较少。

表4为美国国防军工对碳纤维的需求量。

表4美国国防军工对碳纤维的需求量兵种武器装备碳纤维需求量/kg合计空军B-1225225225225225225B-2225225225225225225C-1792,00092,00099,000106,00071,00057,000517,000JASSM008,72011,48028,69041,31090,200UCAV002,45003,6703,6709,790F-16(US)530530007907902,640F-16(FMS)3,1603,1606,3206,3205,5205,52030,000F-2221,42030,60039,78070,38082,62097,920342,720F-117454545454545270合计117,605126,785156,765194,675192,785206,705995,320海军AH-1Z7001350270405880H-1Y001350270270675V-2228,97043,70023,70028,97039,50039,500184,340F/A-18E/F28,96043,44052,12065,28074,60074,600339,000T-455505202203003003002,190合计58,55067,66076,31094,550114,940115,075527,085陆军Commanche0001,9801,9803,3007,260THAAD000630630630TankAmmo3,4404,600114,80023,00046,00046,000237,840合计3,4404,600114,80025,61048,61049,930246,990多兵种JSF006,43012,86012,86012,86045,010合计006,43012,86012,86012,86045,010国防部总计179,595198,985354,305327,645369,195384,5701,814,405(5)聚丙烯腈基碳纤维在工业上的应用是发展得最快、最有前景的应用领域。

根据对世界聚丙烯腈基碳纤维在工业应用的分析,可以明显地看出,年聚丙烯腈基碳纤维在工业上应用中50%集中于粒料,即主要用作短切碳纤维制备粒料,注射成型制备碳纤维复合材料。

从年起工业应用中第二大用户是土木建筑。

聚丙烯腈基碳纤维年需求量超过600t,占工业应用总需求量的9%左右。

压力容器也是当前工业应用中大户,年需求量超过400t,约占工业应用总需求量的6%。

辊子、传动轴、航海、汽车等应用,年消耗碳纤维亦在200t左右,各占工业应用总需求量的3%左右。

油、气开采和风力叶片也有一定程度应用。

表5世界聚丙烯腈基碳纤维在工业应用中的分类分析。

表5世界最丙烯腈基碳纤堆在工业应用的分析分类年/%年/%粒料5036土木建筑98压力容器67辊子,传动轴34航海33汽车33油、气开采19风力叶片16燃料电池01其它24232纳米碳纤维及其应用纳米碳纤维(CarbonNanofibers简称CNF)是近年研究开发的碳纤维的一个新品种。

它是化学气象生长碳纤维的一种形式。

是由通过裂解气相碳氢化合物制备的非连续石墨纤维。

它是构成以碳黑、富勒烯、单壁和多壁纳米碳管为一端、以连续碳纤维为另一端链节中的一环。

纳米碳纤维的直径在50—200nm之间,但目前不少研究工作者把直径在l00nm以下的中空纤维称之为纳米碳管,即纳米碳纤维的直径介于纳米碳管和气相生长碳纤维之间。

与纳米碳管相比,纳米碳纤维的制备更易实现工业化生产。

纳米碳纤维的性能由表6所示。

表6纳米碳纤维的性能性能热处理前热处理后抗拉强度/Gpa
2.7
7.0抗拉模量/Gpa400600断裂应变/%
1.50.5密度/g·cm-3
1.8
2.1电阻率/μΩ·cm-155热导率/W·m-1·K-120纳米碳纤维在国防军工和民用工业的具体应用主要有三个方面。

(1)增加电导率方面的应用。

其中包括消散静电、静电喷漆和电磁屏蔽等。

很多情况下要求消散静电,像芯片制造中静电会损害敏感的集成电路。

加入少量纳米碳纤维可以解决静电消散问题,因为电阻率达到Ω·cm就能满足消散静电的要求。

对于面板类的静电喷漆,则要求电阻率达到104~106Ω·cm。

加入不到3%纳米碳纤维就可达到这一要求。

用作电磁屏蔽的材料必须满足电阻率低于1Ω·cm,加入20%纳米碳纤维,电阻率可达到这一水平。

有些情况下,纳米碳纤维复合材料的电阻率低至0.07Ω·cm。

采用同等加入量的金属纤维远远达不到这一效果。

(2)提高强度和模量方面的应用。

纳米碳纤维的一个重要用途是改进力学性能。

纳米碳纤维可以达到连续碳纤维一样的增强效果。

用纳米顺纤维制备复合材料的成本很低,可以采用例如注射成型那样低成本生产技术。

经表面处理的纳米碳纤维可改善纯树脂的性能,将强度和模量提高4~6倍。

作为结构复合材料增强剂的应用是改性基体材料,少量的纳米碳纤维加入到环氧树脂中可大大改进PAN基或沥青基碳纤维复合材料的层间剪切强度。

纳米碳纤维加入到玻璃纤维复合材料中可以改进导热能、导电性能、热膨胀系数以及力学性能。

17%PR—1纳米碳纤维增强热塑性聚酯的抗拉强达到5
1.5MPa、抗拉模重达到
4.55GPa、电阻率则为
3.2Ω·cm。

5%PR—1纳米碳纤维和10%玻璃纤维复合增强的复合材料,抗拉强度达到4
4.1Mpa、抗拉模量达到1
1.52GPa、电阻率则为
5.0MPa·cm。

(3)控制热膨胀系数方面的应用。

作为控制热膨胀系数的添加剂。

一些国防军工和民用工业的应用中要求严格控制热膨胀系数,包括光学、结构和电子等,具体应用包括激光器、电子设备,卫星结构、飞机、仪表、控制系统等,纳米碳纤维作为添加剂可以调节热膨胀系数,并进一步达到控制热膨胀系数。

3制备碳纤维的新技术研究制备碳纤维的新技术是国外碳纤维研究的重点,特别是低成本碳纤维制备技术。

为了降低纤维价格,研制低成本碳纤维,美国推出了低碳纤维研制计划。

该计划的目标是把高性能碳纤维价格降低到
6.6美元/kg。

并在以下研究中取得进展,它们是大丝束聚丙烯腈原丝、丙烯酸系原材料、熔融可纺聚丙烯腈、聚丙烯腈的化学改性、幅照稳定化处理、预稳定化处理、超强牵伸、聚苯乙烯、聚烯类高分子材料、聚氯乙烯、微波碳化和等离子预氧化等研究。

美国低成本碳纤维研制计划已取得一定成果,建成了采用微波碳化的试验线,并取得良好效果。

微波碳化的试验线的走速大于254m/min,碳纤维的成本从常规方法制备时的1
7.5美元/kg降到1
4.11美元/kg,使制备碳纤维的成本降低约20%。

总的来讲,制备碳纤维的新技术可归纳为三大方面。

(1)研究发展廉价原丝。

高性能碳纤维用的原丝是降低碳纤维成本的重要因素,在高性能碳纤维成本中原丝所占的比例约为40~60%。

国外试图从两方面降低原丝的成本,①正在试探采用聚丙烯腈外的其他材料用作高性能碳纤维用的原丝,包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和聚丙烯等其他聚烯类高分子材料以及木质素等;②改进现有工艺聚丙烯腈原丝的技术,达到降低成本的目的。

其中包括采用纺织用的聚丙烯脯、化学改性、幅照稳定化处理等。

(2)研究发展新的预氧化技术。

预氧化工序在高性能碳纤维成本中所占的比例约为15~20%,而且预氧化工序的时间也比较长。

缩短生产周期,降低成本有重大现实意义。

目前在预氧化方面的新思路是采用等离子技术。

(3)研究发展新的碳化和石墨化技术。

碳化和石墨化是制备高性能碳纤维的关键工序。

这些工序在高性能碳纤维成本中所占的比例约为25~30%,而且对最终产品的性能有极大的影响。

在碳化和石墨化方面的新思路是采用微波技术,而且已经取得良好成果。

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碳纤维是什么材料组成的?

复合材料可定抄义为:用经过选择的袭、含一定数量bai比的两种或两du种以上的不zhi同性能、不同形态的组dao分(或称组元)材料通过人工复合组合而成的多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。

它既保持了原组分的主要特点,又显示了原组分材料所没有的新性能。

所以,碳纤维只能最为复合材料的增强体,单论碳纤维不是复合材料。

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