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沥青基碳纤维的制备方法

文章出处:网络责任编辑:编辑人气:发表时间:2019-02-27【

1)沥青纤维的不熔化处理

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  该工艺是把沥青纤维放在氧化的气氛中进行热处理,使之在碳化时能禁受软化点以上的高温而不熔融,从而保障原料纤维在碳化进程中连续坚持纤维的外形。碳纤维板补强单向板材,其成型工艺是将碳纤维浸渍树脂后在模具内固化并连续拉挤成型。采用优质碳纤维原料与良好基本树脂,碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能。碳纤维制品由于碳纤维拥有极高的材质特性,因此碳纤维制品的强度大,硬度高,远超过同体积同重量的金属材质。因此,碳纤维制品在航空、航海、军工等高科技工业领域有着广泛的应用。也正是因为如此,此前世界上碳纤维技术发达的国家(美国、德国、日本、韩国),对于向中国输出碳纤维产品和技术,保持着极其谨慎的态度。即使在目前,我国碳纤维以及碳纤维制品的进口,还受到发达国家的严格控制。沥青纤维的不熔化处理温度个别为250~390℃,可采取气相氧化、液相氧化,或二者结合利用。气相氧化可用臭氧、氧气、空气以及盐酸气、SO3、SO3、NO2等各种氧化性气体$液相氧化则可用硝酸、硫酸、高锰酸钾、过氧化氢等氧化性液体。鉴于沥青纤维的脆性跟低强度,不熔化时个别不施加张力,但在不使纤维断裂的范畴内施加有限的张力,可一定水平上进步单丝的拉伸强度。 123456
  不熔化沥青纤维的碳化
  
  碳化是制造ACF的重要工艺进程,是指不熔化沥青纤维在惰性气氛中加热升温,消除纤维中可挥发的非碳组分的进程及形成乱层类石墨结构的进程。碳纤维制品就是指以碳纤维预浸布为原材料,通过不同的加工方法,加工成为能够满足使用要求的材料制品。其原理可分为两局部:其一为挥发组分的去除;其二为残留碳生成类石墨晶体。依据不熔化沥青纤维在碳化进程中分子结构的变更,全部进程可分为三个阶段:阶段,纤维产生脱水脱氢反应,含氧基团随温度升高而减少;第二阶段,纤维分子结构中羰基、羧基及酯基等耐高温基团消散,非碳物质已基本脱除,同时,进行碳结构重排,使得纤维结构致密化;第三阶段,残余非碳元素进一步除去,残留碳重排,生成类石墨结构。该工艺对后面所进行的活化影响大,故而把持该工艺显然很重要。不熔化纤维的碳化可从两方面进行把持:为把持碳化进程的升温速度;第二为把持碳化的温度跟碳化时光。

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