用于高性能碳纤维高级沥青的研制

1 引言中间相沥青,经溶融纺丝,不融化、碳化、石墨化处理,可以得到高性能碳纤维。这种中间相沥青的制造方法有许多种,在这里以3种煤焦油沥青为原料,用四氢化荼进行氢化处理再经热处理得到中间相沥青,对这种中间相沥青和初原料的特性进行了比较,并且对用于制备高性能碳纤维的高级沥青进行了评价。     

沥青碳纤维连续长丝的制造工艺技术(Ⅰ)

前言七十年代中期,日本吴羽公司和东洋纺织公司共同开发了沥青碳纤维连续长丝的制造工艺技术。此项工艺技术是以光学各向同性沥青为原料。之后,美国联合碳化物公司发     

沥青系高性能碳纤维的制造方法

日本九州工业技术试验所沥青系高性能碳纤维的制造方法如图示。第一段,用施主溶剂氢化处理原料沥青;第二段,高温短时间热处理纺丝用沥青,沥青在适当的温度下溶融纺丝,即得到不融、碳化的碳纤维。使用的原料是煤焦油沥青和石脑油沥青。原料沥青的氢化处理氢化处理可在密闭容器中进行,或在芳烃存在下利用高压氢气进行,使用供氢型溶剂四氢喹啉(THQ)或部分氢化的芳香族     

省去不熔化工序的沥青碳纤维新制法

日本群马大学工学部合成化学科的大谷杉郎教授和群马工业高等专科学校的小岛昭教授等,最近开发了以沥青为主成份的缩合多环化合物为原料的碳纤维新制法,它可省去过去制造碳纤维时的关键工序——不熔化工程。碳纤维是将原料制成纤维状后,加热并碳化而制得,对聚丙烯腈系来说,存在着原料的毒性问题,对沥青系来说,则存在成纤时液晶难以控制、而且当原样进行加热因熔融而不能保持纤维的形状等问题。为此,作为前阶段的热处理,需要在300℃加热30～40分钟,因而这就成了制造工艺低速的关键     

熔融纺制非园形碳纤维

工业上生产碳纤维主要是采用PAN和石油沥青为原料,PAN基碳纤维的横载面通常为园形或哑铃形的,它取决于生产过程中凝固过程的性质。沥青基纤维是熔融法纺丝的,因此象其它熔纺纤维一样,可以由挤压成形,形成各种非园形的纤锥。在本文中,用石油沥青制备的原料熔融纺制了三叶形和八叶形碳纤维。这些非园形纤维,用园形碳纤维加工中使用的典型条件下进行予氧化和碳化,然后将其模量,强度和结构与作为对照物制造的园形纤维进行比较,发现非园形碳纤维具有独特的结构,比园形纤维具有更高的强度和模量。     

简讯·资料

碳纤维的分类及代号碳纤维以人造丝、聚丙烯腈、沥青等为原料。主要从力学性能,特别是拉伸强度及拉伸弹性模量来看,碳纤维制品有以下习惯分类和代号:     

九工试·沥青系高伸长率碳纤维的开发

九州工业试验所(九工试)这次开发的沥青系碳纤维制法是用硅铝系催化剂热处理(代替历来的氢化处理)制造纺丝用的沥青原料。其特点是能大幅度降低成本,且可制成伸长率高达2.0％的高伸长率碳纤维。以新方法制成的碳纤维的强度250—400kg/mm~2,伸长率2.0—2.6％,包括强度在内的各项性能可与早已工业化的高品质     

日本石油—日石化学正开发石油沥青系碳纤维

日本石油化学公司与日本石油公司共同成功地开发了以石油沥青为原料制造碳纤维的技术。到1983年秋,在日本石油公司中央研究所内建设的半工业化装置上(年产1吨),可开始提供样品。1984年将建设正式工业化生产装置,进入商品化。日本石油—日石化学在10年前即开始研究,从作为原料的原油品质管理,到沥青阶     

由超临界气体抽提从沥青调制炭材料用原料—抽提率, 炭化特性

绪言为从沥青制高性能碳纤维有必要调制中间相沥青。目前中间相沥青是由原料沥青加氢轻质化及加热处理进行调制。本文作者以仅通过沥青成分分离调制中间相沥青原料为目的,考察了超临界流体抽提法进行沥青分离的可能性。     

高性能沥青基碳纤维原料的组成及结构鉴定

本文对两类煤系沥青基碳纤维原料的组成和性质进行了测定和研究。结果表明,煤焦油沥青和煤液化残渣(SRC)经过合适的工艺处理路线,都有可能作为高性能沥青基碳纤维的原料。而工艺处理的条件必须依据原料的不同组成和各种物理化学性质来确定.原料组成和性质的研究是生产煤系沥青基碳纤维的重要前提。     

沥青碳纤维市场看好

碳纤维属于高科技产品 ,按原料分类可分为聚丙烯腈基 (PAN)碳纤维、沥青基碳纤维、胶粘基和酚醛树脂碳纤维。目前 ,主要以PAN碳纤维、沥青基碳纤维为主。碳纤维既具有碳素材料固有本质 ,又具有金属材料的导电和导热性、陶瓷材料的耐热和耐腐蚀性、纺织纤维的柔软可编性以及高分子材料的轻质、易加工性能 ,是一种多能和一材多用的功能材料和结构材料 ,目前几乎没有什么材料具有这样多方面的特性与功能。目前 ,三菱化学公司是世界上最大的高模量沥青碳纤维生产厂家 ,生产能力为 5 0 0吨 /车 ,现已满负荷生产 ,主要应用于人造卫星部件、桥墩…     

沥青组分对碳纤维径向结构影响的研究

采用混合各向同性、各向异性沥青的物理改性方法,得到混合沥青作为纺丝原料,经纺丝、不熔化、炭化得到不同径向结构的碳纤维.通过流变仪分析、SEM表征,研究沥青混合料的流变性及其对沥青碳纤维径向结构的影响,结果表明:在纺丝温度区间内,各向同性沥青的加入增加了沥青的黏度,使碳纤维径向辐射结构减弱;各向异性沥青的加入同样增加了沥...     

碳纤维Xylus Gpcs在热塑性树脂中的应用

Xylus是日东纺织公司研制的沥青类碳纤维的总称。以沥青为原料制成的碳纤维(略称CF),根据不同的强度,可分为GP级(又称通用级)和HP级(又称高功能级)两大类。GP级碳纤维是用较简单的方法制成的,与PAN类CF相比较,其纤维强度,弹性模量要差一些,但价格低廉,在导电、滑动、化学稳定等性能方面与PAN类CF不相上下。HP级是用特殊的方法从液晶沥青     

沥青原料对沥青基碳纤维结构与性能的影响

以中间相茶沥青(AR树脂)和各向同性煤沥青(ICP)为原料,系统研究了沥青原料性质与由其制备的碳纤维结构、性能之间的关系.研究表明,AR树脂中的一维有序中间相结构在纺丝中被拉伸,形成不同中间相间的界面,成为应力集中区,在后续碳化过程因应力释放导致纤维开裂而损害其力学性能;而ICP沥青基本为无定形相结构,在纺丝过程中无明...     

关于碳纤维最近的一些话题

前言一九五九年以来,用粘胶丝作为原料以工业规模生产碳纤维至今已四分之一世纪了。碳纤维已在驳船、宇航飞机等领域得到广泛的应用。从现有的碳纤维进行分类有:划时代的聚丙烯腈系高性能碳纤维(HP);在建材领域已被应用的沥青系通用级碳纤维(GP)。二     

沥青碳纤维连续长丝的制造工艺技术(Ⅱ)

前文介绍了吴羽公司和联合碳化物公司的沥青碳纤维连续长丝的制造工艺。本文主要介绍日本一些公司在近几年内发表的有关沥青碳纤维连续长丝的工艺技术。     

通用级沥青碳纤维通过鉴定

通用级沥青碳纤维是采用廉价的沥青为原料,经热缩聚、熔纺、不熔化、碳化处理而制成。中国科学院山西煤炭化学研究所承担国家两委下达的沥青碳纤维研制任务,从1979年开始至今历时五年时间,经过实验室基础研究、小型试验、年产300公斤的扩大试验,考察了     

碳纤维的竞争者

碳纤维作为树脂母体复合材料中的补强纤维,在军用飞机主结构材料的应用中,获得了较大的发展,尤其在运输机的生产中,对碳纤维的要求更为迫切。于是在工艺中便出现了碳纤维的竞争者。联合碳化物公司正研制以石油沥青为原料的不同类型的碳纤维,其模量更高,生产成本低。杜邦公司希望其生产成本更低的Kevlar 49芳酰胺纤维能在主结构应用中代替碳纤维。此外,杜邦公司正在研制金属母体复合     

PVC改性的各向同性沥青基碳纤维的研究

以各向同性沥青为原料,添加质量分数0.2%~1.0%不同型号的PVC,考察了不同型号、不同质量分数的PVC对沥青的软化点、可纺性和纺丝温度的影响。结果表明:添加PVC提高了沥青的软化点和纺丝温度,降低了沥青可纺性。将不加PVC的沥青和添加PVC的沥青分别经熔融纺丝、不熔化及碳化处理得到沥青基碳纤维,对比了不添加PVC沥青纤维(CF)和添加PVC改性沥青纤维(PCF)两种碳纤维的拉伸强度,用热重分析TG和红外光谱IR分析了不熔化过程。结果显示与CF相比,PCF在较低的不熔化温度和较短的恒温时间内就能够达到较佳不熔化效果,这表明PVC对缩短沥青纤维的不熔化时间有明显的作用。     

中间相沥青薄膜带的制造及结构

引言虽对中间相沥青高性能碳纤维进行了广泛的研究,但仍存在提高生成的炭纤维的性能及降低成本等许多问题。由于高性能炭纤维的物理性能极大地受到纤维截面形态及组织的影响,所以纺丝时控制其截面状态及组织是改善炭纤维物性的重要课题之一。本研究的目的是以中间相沥青为原料制造纤维截面厚度小于2μ的薄带长炭纤维,并剖析其结构及物性。为使改变生成纤维尺寸的模胀影响最小化,尽量引入低温、高压纺丝及牵伸