碳纖維是一種由碳元素組成的**度、高模量的纖維材料，通常用于增強(qiáng)復(fù)合材料。它具有輕質(zhì)、**度、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)良特性，因此廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、體育器材、建筑、電子設(shè)備等領(lǐng)域。碳纖維的生產(chǎn)過程通常包括以下幾個(gè)步驟：原料準(zhǔn)備：常用的原料是聚丙烯腈（PAN）、瀝青或纖維素等。紡絲：將原料紡成細(xì)絲。氧化：在高溫下將纖維加熱，使其部分氧化，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。碳化：在無氧環(huán)境中進(jìn)一步加熱，使纖維中的非碳元素?fù)]發(fā)，**終得到高純度的碳纖維。表面處理：對(duì)碳纖維表面進(jìn)行處理，以提高其與樹脂等基體材料的結(jié)合力。隨后日本三菱化成化學(xué)公司、大阪煤氣公司、新日鐵公司陸續(xù)建成一批不同規(guī)格的高性能碳纖維生產(chǎn)廠。梁溪區(qū)應(yīng)用碳纖維圖片

活性炭纖維為分布狹窄單一孔徑的微孔結(jié)構(gòu)，其孔可以產(chǎn)生毛細(xì)管的凝聚作用。由于具有微孔，其吸附、脫附速率遠(yuǎn)大于兩個(gè)數(shù)量級(jí)，吸附量大。在填充床中流體的床層阻力小，可作為催化劑與催化劑載體使用在活性炭纖維分子內(nèi)的痕量雜原子為磷、氮、氯等。在活化時(shí)，部分雜原子被脫去后，表面的雜質(zhì)**減少。由于活化中氧化氣體的作用，表面含氧基團(tuán)增強(qiáng)，主要有酸性基團(tuán)，如羧基等。中性基完備如羰基、內(nèi)酯基等。堿性基團(tuán)有過氧化基等。活性炭纖維會(huì)因活化的方法不同，而生成不同表面含氧基與表面酸堿性不同的產(chǎn)物。在水的作用下，其氧化還原能力更強(qiáng)。由于水的存在可以使一些基團(tuán)氧化成羥基。由此在表面含氧基團(tuán)數(shù)目增加后，表面氧化還原容量增大。濱湖區(qū)應(yīng)用碳纖維價(jià)目高模量級(jí)（UHM）：模量在395GPa以上；

另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下，于1000℃高溫下反應(yīng)，可制得不連續(xù)的短切碳纖維，最大長度可達(dá)50cm。其結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯腈基或?yàn)r青基碳纖維，易石墨化，力學(xué)性能良好，導(dǎo)電性高，易形成層間化合物。（見氣相生長炭纖維）分類及命名現(xiàn)在碳纖維的主要產(chǎn)品有聚丙烯腈基，瀝青基及黏膠基3大類，每一類產(chǎn)品又因原纖維種類、工藝及**終碳纖維性能等不同，又分成許多品種。“碳纖維”一詞實(shí)際上是多種碳纖維的總稱，因此分類及命名就十分重要。

石墨礦有晶質(zhì)和隱晶質(zhì)之分。晶質(zhì)石墨礦有致密結(jié)晶和鱗片結(jié)晶兩種，前者晶粒大于0.1mm,含碳量在60%～65%，甚至高達(dá)80%～90%，但可塑性、可浮選性差。鱗片結(jié)晶石墨礦的品位雖低（3%～5%或10%～25%），但性能好。隱晶質(zhì)石墨又稱土狀石墨,含碳量可高達(dá)90%以上，但性能差。世界上所產(chǎn)石墨半數(shù)為土狀。蘇聯(lián)是石墨礦儲(chǔ)量和產(chǎn)量比較大的國家。中國石墨資源也較豐富，多半是鱗片和隱晶石墨。由于石墨礦品位不高,需經(jīng)選礦和提純，常用的浮選法（石墨為疏水性）和重選法（石墨相對(duì)密度小，為1.9～2.3），可使成品中的含碳量達(dá)90%，有些制品還需采用化學(xué)提純，使含碳量提高到97%～99%或高溫提純至99.9%。其特點(diǎn)是模量增高的同時(shí)也增高。20世紀(jì)80年代是瀝青基碳纖維的興旺發(fā)展時(shí)期。

在第三次國際碳纖維會(huì)議上（1985年，倫敦），曾建議按力學(xué)性能將碳纖維分成下列5級(jí)。超高模量級(jí)（UHM）：模量在395GPa以上；高模量級(jí)（HM）：模量在310～395GPa間；中模量級(jí)（IM）：模量在255～310GPa間；超**度級(jí)（UHT）：強(qiáng)度在3.5GPa以上，模量在255GPa以下；**度級(jí)（HT）：強(qiáng)度達(dá)3.5GPa。這兩種分級(jí)法都有不足之處?，F(xiàn)在高性能碳纖維產(chǎn)品分類由制造商自行標(biāo)明：原纖維種類、單絲孔數(shù)、直徑、排列方式（如平行、纏結(jié)、加捻等），有無表面處理（及其種類），有無上漿（及漿劑種類）等。一些重要的高性能商品名稱及性能，可見聚丙烯腈基炭纖維和瀝青基炭纖維。1964年英國皇家航空研究中心（RAE）通過在預(yù)氧化時(shí)加張力試制出高性能聚丙烯腈基碳纖維。徐州國產(chǎn)碳纖維銷售公司

若依原料可分為纖維素纖維系之嫘縈（Rayon）系與木質(zhì)（Lignin）系；梁溪區(qū)應(yīng)用碳纖維圖片

目前，隨著對(duì)活性碳纖維的表面結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系的探索和了解，活性碳纖維的表面改性技術(shù)及其在污染物凈化領(lǐng)域中的應(yīng)用研究越來越受到重視。 [1]傳統(tǒng)的活性炭是一種經(jīng)過活化處理的多孔炭，為粉末狀或顆粒狀，而活性碳纖維則為纖維狀，纖維上布滿微孔，其對(duì)有機(jī)氣體吸附能力比顆粒活性炭在空氣中高幾倍至幾十倍，在水溶液中高5~6倍，吸附速率快100~1000倍，沒有確切數(shù)值，這與活性碳纖維的種類、制作工藝等有關(guān)。它是繼活性炭之后新一代的吸附材料，它的使用只是近20多年的事，世界上只有少數(shù)國家能夠生產(chǎn)。梁溪區(qū)應(yīng)用碳纖維圖片

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