AR中间相沥青纺丝性能研究

以AR中间相沥青为原料,采用元素分析与红外分析手段,研究了沥青原料的结构和组成,通过热台偏光显微镜观察和分析其流动特性。采用氮压式单孔纺丝机进行熔融纺丝,制备中间相沥青纤维,研究了中间相沥青的可纺性及纺丝工艺对于中间相沥青纤维性能的影响。结果表明,在纺丝温度350℃、纺丝压力0.016 MPa与收丝速度220 m/min条件下纺丝得到性能优良的沥青纤维,纺丝连续性好,可连续纺丝约5 min。经290℃不熔化处理和1 000℃碳化后,得到碳纤维拉伸强度1.45 GPa、弹性模量120 GPa。     

AR中间相沥青纺丝性能的研究

以AR中间相沥青为原料,采用元素分析与红外分析手段,研究了沥青原料的结构和组成,通过热台偏光显微镜观察和分析了其流动特性。采用氮压式单孔纺丝机进行熔融纺丝,制备中间相沥青纤维,研究了中间相沥青的可纺性及纺丝工艺对于中间相沥青纤维性能的影响。结果表明,在纺丝温度350℃、纺丝压力0.016MPa与收丝速度220m/min的条件下纺丝得到性能优良的沥青纤维,纺丝连续性好,可连续纺丝约5min。经290℃不熔化处理和1000℃碳化后,得到碳纤维拉伸强度1.45GPa、弹性模量120GPa。     

苯基硅油集束剂对中间相沥青纤维不熔化过程影响

以中间相沥青为原料,通过熔融纺丝、不熔化和炭化处理得到了中间相沥青炭纤维,利用FTIR和TG-DSC手段研究了沥青纤维的不熔化过程。结果表明,沥青纤维在氧化过程中沥青分子与氧反应形成了耐热的氧桥结构,且反应主要发生在200～350℃。利用DSC、SEM、EDS等手段研究了苯基硅油集束剂对中间相沥青纤维不熔化过程的影响。研究结果表明,集束剂很好地改善了纤维间的静电作用,减少了纤维与导辊间的相互摩擦,有效避免纤维表面产生缺陷。同时集束剂还能够很好地改善沥青纤维的集束性和分纤性,使得纤维排列规整性提高。但是在集束剂作用下,纤维丝束密度过大阻碍了纤维束间的气流流动,减缓了反应过程中的热量释放,易导致热点处纤维的融并。当不熔化温度为290℃、集束剂浓度1%时,炭纤维的抗拉强度为1.36GPa。     

专利文摘

化学气相沉积法碳化硅连续纤维用碳芯的制备方法本发明提供一种化学气相沉积法碳化硅连续纤维用碳芯的制备方法,按如下步骤进行：⑴ 制备中间相沥青;⑵ 熔融纺丝制备大直径中间相沥青纤维;⑶ 氧化,制备中间相沥青预氧化纤维;⑷ 碳化,制备中间相沥青碳纤维;⑸ 将中间相沥青碳纤维复绕至化学气相沉积 （CVD）用丝轴上制成碳芯。所述的中间相沥青可以是石油中间相沥青,亦可以是煤焦油中间相沥青。这种碳芯具有高比强度、高比刚度、高温性能好等诸多优点,是航空航天事业不可多得的优异基础芯材。专利申请号:93120099;公开号:1103904…     

沥青基碳纤维

1定义沥青 基碳纤维是指以沥青等富含稠环芳烃的物质为原料，通过聚合、纺丝、不熔化、碳化处理制备的一类碳纤维，按其性能的差异又分为通用级沥青碳纤维和高性能沥青碳纤维，前者由各向同性沥青制备，又称各向同性沥青级碳纤维，后者由中间相沥青出发制备，故又称为中间相沥青级碳纤维。     

苯基硅油集束剂对中间相沥青纤维不熔化过程的影响

北京化工大学的陈龙等人以中间相沥青为原料，通过熔融纺丝、不熔化和炭化处理得到了中间相沥青纤维。苯基硅油集束剂对中间相沥青纤维不熔化过程有影响。集束剂很好地改善了纤维间的静电作用，减少了纤维与导辊间的相互摩擦，有效地避免了纤维表面可能出现的缺陷。同时集束剂还能够很好地改善沥青纤维的集束性和分纤性，提高纤维排列的规整性。     

中间相沥青纤维氧化及碳化的研究

以石油系催化裂化渣油为原料，调制出可纺性的中间相沥青，并纺出均匀的中间相沥青纤维。用热分析法和元素分析法，确定了最佳氧化条件。利用X射线衍射技术（XRD）及透射电镜（TEM）对中间相沥青碳纤维进行了表征，求得了结构参数。并研究了碳化过程中，结构、性能与温度的依存关系。     

熔融纺丝温度对大直径中间相沥青碳纤维结构性能的影响

本工作采用实验室用氮压式单孔纺丝机，对中间相沥青在不同温度下进行纺丝、经预氧化、碳化后测试其力学性能和结构，分析了熔纺温度对大直径中间相沥青纤维和碳纤维的结构和性能的影响。     

中间相沥青基炭纤维的研制

对不同的中间相沥青原料进行了微型纺丝机的试纺工作，探讨了中间相沥青的可纺性及炭纤维性能与中间相沥青性能的关系；采用自制的落球粘度计研究了BS－9中间相沥青原料的流变性能随温度变化的规律；同时对以BS－9为原料获得的沥青纤维进行了不熔化、炭化处理，研究了预氧化最终温度对炭纤维性能的影响。研究表明：中间相沥青本身的性质影响其可纺性并最终影响炭纤维的性能，在熔融纺丝过程中，要与纺丝工艺参数相互协调；落球法提供的可纺温度与微型纺丝机的纺丝实验基本吻合，为今后纺丝温度的选取提供了理论依据；不熔化处理温度是影响炭纤维性能的关键因素。以BS－9为原料，在本实验条件下，得到直径为10.03μm、拉伸强度为1.96GPa的沥青基炭纤维。     

带形中间相沥青纤维的制备与不熔化研究

考察了不同温度下芳香基中间相沥青带形截面纤维的纺制，发现303℃为最佳的纺丝温度。通过分析带形截面中间相沥青基纤维的氧化热失重图，确定其不熔化阶段升温制度。并且对比了带形与圆形截面中间相沥青纤维在不同条件下得到的不熔化纤维的红外谱图，分析了它们在不熔化过程中各基团的变化。证明带形纤维在300℃就能达到适度的不熔化效果，即在此温度下，带形不熔化纤维在一定压力下具有自粘结性而不破坏纤维的基本取向结构。圆形纤维在360℃不熔化才能达到同样效果。     

在氮气中处理聚丙烯腈纤维的不熔化工艺

聚丙烯腈纤维不熔化过程的前期(220℃)在氮气中热处理,后期(220℃)在空气中热处理,与常规全程空气中热处理进行对比,希望能够降低不熔化处理的成本。借助元素分析(EA)、热重分析仪(TGA)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、力学性能分析等表征手段,研究了不同热处理方法对PAN不熔化纤维的氧化程度和皮芯结构影响以及碳化收率和碳纤维的力学性能。结果发现,与全程空气处理相比,经过氮气气氛处理后的不熔化纤维在后续处理过程中最终不熔化温度可以降低20℃,900℃碳化后的收率增加了3.8%,碳纤维的强度相当,初步估算节能8.7%。     

煤沥青基高性能炭纤维的研制

本文叙述了在实验室中以太钢改质煤沥青为原料研制高性能沥青炭纤维的过程。通过对初始沥青原料进行溶剂重整预处理、热聚合调制中间相沥青、熔融纺丝、不熔化及炭化处理，制得了强度最高为３９６０ＭＰａ、模量为２６０ＧＰａ的炭纤维。探讨了中间相沥青调制条件、纺丝和不熔化处理条件及形态缺陷对炭纤维质量的影响。     

煤焦油沥青纤维的不熔化过程研究

以硫化法制得的高软化点（２５５ ℃） 煤焦油沥青为原料,通过熔融纺丝、氧化不熔化及炭化处理制备煤焦油基沥青纤维。探讨了不熔化终温对产品炭纤维抗拉强度的影响,借助于元素分析、气相色谱分析（ＧＡ）、ＤＴＡ、ＴＧ 和红外光谱分析等表征手段,对沥青纤维的不熔化过程进行了研究。结果表明：氧化终温强烈影响着炭纤维的抗拉强度;煤焦油沥青纤维在空气中的不熔化过程在低于３４０ ℃时表观上表现为恒重恒热,氧化反应主要发生于２００～３４０ ℃之间。     

中间相沥青预氧丝的碳化研究

本文利用热重分析、元素分析及电子强力仪、密度测定仪对中间相沥青预氧丝在催化过程中热失重,元素组成的变化及中间相沥青碳纤维抗拉强度,杨氏模量、密度的变化进行了研究,找到了上述参数在碳化过程中的变化规律,为碳化过程的研究和高性能中间相沥青碳纤维的制备提供了基础数据。     

中间相沥青基碳纤维的制备工艺及应用

中间相沥青基碳纤维是以中间相沥青为前驱体,经过熔融纺丝、预氧化、炭化过程制备而来,以其高模量、高导热等优越性能,在航空航天、电工电子等领域有着广泛的应用,作为一种军民两用的高性能材料,具有广阔的发展前景。本文主要介绍了中间相沥青基碳纤维的制备方法、国内外发展现状及应用领域,同时阐明了我国高性能中间相沥青基碳纤维面临的挑战。     

碳纤维及无机纤维

974235MMF生产的发展PartxXlll碳纤维形成原理Mishra 5.P.;Asian Textile Journal,1996,5,(9).P.30一33(英)碳素材料的制造包予碳化,碳化,脱氢和热处理。在高的长/径比和分子轴方向分子链的高度取向方面,碳纤维与其它纤维不同。碳纤维制造包括原始材料的选择,由原始材料形成纤维,予碳化,原丝拉伸,碳化,脱氢和热处理。碳纤维原始材料包括人造丝,聚丙烯睛,中间相沥青和石墨。原始材料的选择是决工艺参数和碳纤维产品性能的最重要的因素。提供了制造碳纤维的工艺参数。沥青是适合制造碳纤维的低成本的原始材料。沥青适合于制造碳纤维是由…     

高性能沥青基碳纤维制造——氧化碳化石墨化

本文论述了用于制造高性能碳纤维的中介相沥青初生纤维的氧化稳定化、碳化与石墨化过程及其对最终碳纤维力学性能与电导性能的影响;讨论了氧化碳化与石墨化温度、升温速率、中介相沥青原料种类与氧化稳定化程度、石墨化程度、抗张强度与模量、电阻率、纤维结构的关系;指出了五种加速氧化稳定化进程的有效措施。     

辽宁诺科碳材中间相沥青基碳纤维实现量产

<正>辽宁诺科碳材料有限公司以石油产重芳烃为原料,致力于高模量(高导热、低成本)中间相沥青基碳纤维及其复合材料的研发生产。目前该公司实现了中间相沥青工业生产技术突破,并掌握了中间相沥青的熔纺技术及氧化、碳化、石墨化工艺等核心技术。诺科碳材如今已实现中国自己的中间相沥青基碳纤维量产:一期工程"20 t/a高模(高导热)中间相沥青     

沥青基碳纤维制备研究进展

概述了碳纤维的研发现状、产品分类及性能,并从原料制备、沥青熔融纺丝、预氧化、炭化及石墨化4个阶段介绍了沥青基碳纤维的制备过程。综述了目前沥青基碳纤维制备的研究进展及各阶段的主要作用,指出中间相沥青基碳纤维的制备将是未来重点的研发及利用方向。     

拟似中间相沥青和拟似中间相沥青碳纤维

六十年代以来,沥青类有机质液相碳化方面的研究得到较快的发展,特别是Brooks和Taylor于1965年揭示了中间相液晶态小球体在重质渣油、沥青和重芳烃体系的碳化早期阶段存在之后〔1〕〔2〕,使碳和碳工艺的研究有了突破性的进展。沥青基碳纤维等新型碳材料的原料调制和改质技术的研究、可溶性拟似中间相的发现,又进一步丰富和完善了液相碳化的理论体系。 作者试图通过拟似中间相沥青制造碳纤维的过程,并与中间相沥青进行比较,介绍其基本概念,形成机理和主要性质。