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來源: 發(fā)布時間:2025-07-09

現(xiàn)代碳纖維工業(yè)化的路線是前驅(qū)纖維炭化工藝法,所用3種原料纖維的組成、碳含量等見表。制造碳纖維用的原纖維名 稱化學組分碳含量/%碳纖維收率/%黏膠纖維(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纖維(C3H3N)n6840~55瀝青纖維C,H9580~90采用這3種原纖維制造炭纖維的流程都包括:穩(wěn)定化處理(在200~400℃空氣,或用耐燃試劑等化學處理),碳化(400~1400℃,氮氣)和石墨化(1800℃以上,氬氣氣氛下)。為了提高炭纖維與復合材料基質(zhì)的粘接性能需進行表面處理、上漿、干燥等工序。由Courtaulds公司,Hercules公司和Rolls—Royce公司采用RAE的技術(shù)進行工業(yè)化生產(chǎn)。濱湖區(qū)優(yōu)勢碳纖維客服電話

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碳纖維,指的是含碳量在90%以上的**度高模量纖維。耐高溫居所有化纖**。用腈綸和粘膠纖維做原料,經(jīng)高溫氧化碳化而成,是制造航天航空等高技術(shù)器材的優(yōu)良材料。 [1]碳纖維主要由碳元素組成,具有耐高溫、抗摩擦、導熱及耐腐蝕等特性,外形呈纖維狀、柔軟、可加工成各種織物,由于其石墨微晶結(jié)構(gòu)沿纖維軸擇優(yōu)取向,因此沿纖維軸方向有很高的強度和模量。碳纖維的密度小,因此比強度和比模量高。碳纖維的主要用途是作為增強材料與樹脂、金屬、陶瓷及炭等復合,制造先進復合材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料,其比強度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是比較高的?;萆絽^(qū)挑選碳纖維銷售廠耐炎質(zhì)碳纖之處理加熱溫度為200~350℃,可供作電氣絕緣體;

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1965年日本碳公司工業(yè)化生產(chǎn)普通型聚丙烯腈基碳纖維成功。1964年英國皇家航空研究中心(RAE)通過在預氧化時加張力試制出高性能聚丙烯腈基碳纖維。由Courtaulds公司,Hercules公司和Rolls—Royce公司采用RAE的技術(shù)進行工業(yè)化生產(chǎn)。1965年,日本大谷杉郎首先制成了聚氯乙烯瀝青基碳纖維,并發(fā)表了先驅(qū)性的瀝青基碳纖維的研究報告。1969年,日本碳公司開發(fā)高性能聚丙烯腈基碳纖維獲得成功。1970年日本東麗(Toray Textile Inc.)公司依靠先進的聚丙烯腈原絲技術(shù),并與美國聯(lián)合碳化物公司交換碳化技術(shù),開發(fā)高性能聚丙烯腈基碳纖維。

碳纖維直徑只有5微米,相當于一根頭發(fā)絲的十到十二分之一,強度卻在鋁合金4倍以上。 [4]1879年愛迪生曾用纖維素纖維,如竹、亞麻或棉紗為原料,首先制得碳纖維并獲得**,但當時制得的纖維力學性能很低,工藝也不能工業(yè)化,未能獲得發(fā)展。20世紀50年代初,由于火箭、航天及航空等前列技術(shù)的發(fā)展,迫切需要比強度、比模量高和耐高溫的新型材料,另外,采用前驅(qū)纖維為原料經(jīng)熱處理的工藝可制得碳纖維連續(xù)長絲,這一工藝奠定了碳纖維工業(yè)化的基礎(chǔ)。40多年來,碳纖維經(jīng)歷的重大技術(shù)進展如下:現(xiàn)代碳纖維工業(yè)化的路線是前驅(qū)纖維炭化工藝法,所用3種原料纖維的組成、碳含量等見表。

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1971年東麗公司將高性能聚丙烯腈基碳纖維產(chǎn)品(Torayca)投放市場。隨后產(chǎn)品的性能、品種、產(chǎn)量不斷發(fā)展,至今仍處于**地位。此后,日本東邦、旭化成、三菱人造絲及住友公司等相繼投入聚丙烯腈基碳纖維的生產(chǎn)行列。(見聚丙烯腈基碳纖維)1970年,日本吳羽化學工業(yè)公司采用大谷杉郎的**,首先建成年產(chǎn)120t普通型(GPCF)瀝青基碳纖維的生產(chǎn)廠,1978年產(chǎn)量增到240t。該產(chǎn)品被用作水泥增強材料后,發(fā)現(xiàn)效果很好,1984年產(chǎn)量增至400t,1986年再次增加到900t。1971年東麗公司將高性能聚丙烯腈基碳纖維產(chǎn)品(Torayca)投放市場。濱湖區(qū)質(zhì)量碳纖維價目

模量從230GPa提高到600GPa,這是碳纖維工藝技術(shù)的重大突破,使應(yīng)用開發(fā)進入一個新的高水平階段。濱湖區(qū)優(yōu)勢碳纖維客服電話

3.2 聚丙烯腈系碳纖維聚丙烯腈(PAN)系碳纖維之制造工程大致可分為聚丙烯腈纖維之制備;安定化工程(耐炎化);碳化工程;?表面處理與上漿工程;?石墨化工程等五個程序。3.3 瀝青系碳纖維原油經(jīng)900℃以上之高溫提煉后的殘渣中,約含有95wt%之碳質(zhì),若以電解法去除其中之硫酸,再經(jīng)水洗后可得純度較好之瀝青(Pitch)。3.4 氣相成長碳纖維氣相成長碳纖維有基材上成長法與流體化觸媒成長法兩種。將鐵、鈷、鎳等金屬微粒(M)加熱至1100℃,令乙炔(C2H2)熱分解脫氫形成碳素沈積成長于金屬微粒下方,形成碳纖維。為基材上成長法之簡圖,可知其間須喂入氫(H2)氣與苯(C6H6)等氣體。濱湖區(qū)優(yōu)勢碳纖維客服電話

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