现代碳纤维工业化的路线是前驱纤维炭化工艺法,所用3种原料纤维的组成、碳含量等见表。制造碳纤维用的原纤维名 称化学组分碳含量/%碳纤维收率/%黏胶纤维(C6H10O5)n4521~35聚丙烯腈纤维(C3H3N)n6840~55沥青纤维C,H9580~90采用这3种原纤维制造炭纤维的流程都包括:稳定化处理(在200~400℃空气,或用耐燃试剂等化学处理),碳化(400~1400℃,氮气)和石墨化(1800℃以上,氩气气氛下)。为了提高炭纤维与复合材料基质的粘接性能需进行表面处理、上浆、干燥等工序。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是高的。无锡定制碳纤维图片
吸附功能对比表:粉末活性炭(Pac)<活性炭棒(CTO)<颗粒活性炭(GAC)<碳纤维(ACF)活性炭纤维毡久用之后,微孔会被填满,致使吸附能力有所下降。使用某种办法可使吸附质的动能增加,摆脱引力,自活性碳纤维中逸出(不能完全解吸)。此时活性炭纤维的吸附功能即可复原,重复使用。活性炭纤维脱附再生的方法很多,如热蒸汽解吸法、氮气解吸法等,有机废气治理中常用热蒸汽解吸法。工业上的解吸需要专门装置,而一般民品只需晾晒或电热吹风即可。江苏定做碳纤维图片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。
碳纤维,指的是含碳量在90%以上的**度高模量纤维。耐高温居所有化纤**。用腈纶和粘胶纤维做原料,经高温氧化碳化而成,是制造航天航空等高技术器材的优良材料。 [1]碳纤维主要由碳元素组成,具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性,外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向,因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小,因此比强度和比模量高。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。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度及比模量在现有工程材料中是比较高的。
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。若依加工处理温度分类时,则可分为耐炎质;碳素质与石墨质等三种。
活性碳纤维的纤维直径为5~20μm,比表面积平均在1000~1500m2/g左右,平均孔径在1.0~4.0nm,微孔均匀分布于纤维表面。与活性炭相比,活性碳纤维微孔孔径小而均匀,结构简单,对于吸附小分子物质吸附速率快,吸附速度高,容易解吸附。与被吸附物的接触面积大,且可以均匀接触与吸附,使吸附材料得以充分利用。效率高,且具有纤维、毡、布和纸等各种纤细的表态,孔隙直接开口在纤维表面,其吸附质到达吸附位的扩散路径短,且本身的外表面积较内表面积高出两个数量级。对于有些大分子或颗粒物质,如二恶英、粉尘等,体积已经接近乃至大于活性碳纤维微孔体积,难以被吸附,相比较活性炭更占有优势。1963年日本碳公司及东海电极公司用进藤的开发聚丙烯腈基碳纤维。锡山区定做碳纤维销售公司
碳纤也是一种高度加工的材料,因此一般也被用在产品上。无锡定制碳纤维图片
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。无锡定制碳纤维图片
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