用于高性能碳纤维的中间相沥青

用溶剂分离法制备适用于高性能碳纤维的中间相沥青。从加氢煤焦油沥青的丙酮不溶份,可得到具有可纺性良好的中间相沥青。从这种沥青得到的碳纤维要比按常规的热处理方法得到的碳纤维显示出更好的性能。碳纤维的抗拉强度大于4.5GPa,弹性模量大于600GPa。用元素分析、溶剂抽提分析、红外光谱仪来检测由溶剂分离法制得的中间相沥青(SFMP)与由常规的热处理法制得的中间相沥青(HTMP)之间的差别,也可以用偏光显微镜和~(13)C-核磁共振仪来估测SFMP和HTMP中的中间相(定向分子)含量。元素分析、溶剂抽提分析、红外光谱仪的结果表明,SFMP的脂肪族结构高于HTMP,并认为HTMP比SFMP含有较高分子量的组分。用偏光显微镜估测两种沥青的中间相含量均接近100%,但是对于SFMP在~(13)-CNMR中的中间相信号强度高于HTMP。     

中间相沥青碳纤维裂纹分析

采用扫描电子显微镜等仪器分析了中间相沥青初生纤维、不熔化纤维及碳化纤维的表面形态结构以及裂纹对碳化纤维力学性能的影响,探讨了中间相沥青经纺丝,不熔化处理及碳化处理过程产生裂纹缺陷的因素。     

中间相沥青基碳纤维原丝用油剂的研究现状

碳纤维已在众多领域发挥着越来越重要的作用,质量是其应用的保障,碳纤维原丝用油剂则是其中一个极其重要的质量把控点。经过多年的努力,我国中间相沥青基碳纤维已处于工程化开发进程中,因此亟需专用油剂以保障碳纤维产品的性能与质量。对国内外沥青基碳纤维原丝专用油剂的研究情况进行了总结和分析,具体涉及油剂分类、成分及其功能,以及上油工艺等,重点讨论了油剂成分及上油工艺的改进情况,并对我国中间相沥青纤维油剂今后的研发方向进行了探讨,以期为本行业的研究人员提供一定的帮助。     

纺丝条件对沥青基碳纤维性能的影响

纺丝条件对沥青基碳纤维性能的影响Ｇ．Ｚ．ＬｉｕａｎｄＤ．Ｄ．Ｅｄｉｅ引言中间相沥青基碳纤维具有杨氏模量高，热导率大，密度小等优点。这种独特的性能使沥青基碳纤维得到竞相开发和应用。沥青基碳纤维的刚性及热导率与类石墨层沿纤维轴的择优取向有直接关系。因而，...     

石油沥青制备中间相沥青

研究了以兰化产石油沥青为原料制备中间相沥青的反应条件。借助红外分析探讨了反应时间、反应温度对制备中间相沥青反应历程的影响 ,确定了较为合适的反应条件 :1)反应温度在 370 - 380℃范围较合适 ;2 )若反应在相对较低的温度 370℃下进行 ,反应时间应在 2 6小时以上 ;3)若反应在 380℃下进行 ,反应时间应为 8- 16小时     

中间相沥青脱除灰分

以催化剂三氯化铝(AlCl_3)和精萘在160~240℃下制备的萘沥青为研究对象,采用超声、搅拌、加热和酸碱洗涤的方法对萘沥青的脱灰进行研究。结果表明萘沥青在超声和搅拌的共同作用下,温度条件为80~90℃,先碱洗后酸洗时,脱灰效果最佳,可将萘沥青的灰分降低至500 ppm以下。用所得的萘沥青可以制备灰分低、性能优良的中间相沥青。关键词:中间相沥青;灰分;精萘;萘沥青;三氯化铝     

煤焦油沥青制备中间相

煤焦油沥青在微型高压釜中、氮气氛下,通过改变反应温度和停留时间,制取了中间相沥青(MP)。采用FTIR、偏光显微镜、XRD和SEM对MP进行了表征,表明煤焦油沥青经脱氢缩合反应转变成MP。其最佳反应条件为400℃、7h。     

三种中间相沥青制备碳纤维

对三种中间相沥青,即热溶的,超临界萃取的和酸催化的三菱公司AR沥青,作为制备高性能炭纤维的前驱体作了评价,比较这些沥青的可纺性与所获炭纤维的力学性能,发现超临界萃取的和三菱公司AR沥青显示出良好的可纺性,由此制备的炭纤维具有非常高的扬氏模量和抗拉强度,以及很低的电阻值。     

中间相沥青碳纤维径向辐射结构形成机理研究

中间相沥青碳纤维(MPCF)由于沥青分子沿轴向高度取向,其径向结构容易呈现辐射状态.为研究辐射形成机理,研究了相同的不熔化沥青纤维在不同炭化温度下得到的中间相沥青碳纤维的径向结构.通过SEM,DSC,XRD,FT-IR以及强度测试表征发现,在不熔化纤维和较低炭化温度得到的碳纤维内部沥青分子通过含氧官能团交联,结构致密,...     

中间相沥青熔融纺制异形纤维的研究

用热缩聚和催化缩聚两种不同工艺制备的中间相沥青及自行设计的五种喷丝板,熔融纺制出中空、条形、Y 形和圆形截面的沥青纤维。实验证明,沥青熔体的出口膨胀性是影响异形纤维特别是中空纤维纺丝成形的重要流变学参数。这一参数随中间相沥青的性质和熔体温度而变化,在较高温度下,沥青熔体的出口膨胀性减小,使得所纺制异形纤维截面的异形度降低。X 射线衍射分析结果表明,不同形状的喷丝板因其不同的当量直径,在纺丝时对熔体产生不同的剪切作用;当量直径越小,剪切作用越强,沥青分子沿纤维轴的取向度越高,因此可使其炭纤维的力学性能提高。     

Preparation of carbon fibers from biomass-based phenol-formaldehyde resin

The work was carried out to get information how to use wasted biomass, particularly waste woods, as a raw material for fine and advanced carbon products. A phenol-starch-formaldehyde resin was synthesized by using phenol of which one third was replaced by cornstarch as a model material for waste wood. The resin was spun, stabilized and finally carbonized at 900°C. A commercial novolac-type phenol-formaldehyde resin was used as a reference. There was no essential difference in the microscopic structures between the carbon fibers derived from the synthesized and the commercial resins, but the former resin showed some disadvantages against the latter: one is a poor spinnability to result in thick and irregular carbon fibers, and another one is the formation of macropores in the resulting carbon fibers, leading to low mechanical strength. These disadvantages are thought to be caused by the remaining MgO particles used as a neutralization agent in the synthesis of the resin. A possibility to achieve the final purpose is discussed briefly.     

椰壳纤维基高比表面积中孔活性炭的制备

以椰壳纤维为原料,制备高比表面积中孔活性炭.采用正交试验设计实验方案,研究KOH和NaOH复合活化法制备活性炭的实验方案与工艺条件.考察了活化剂配比、炭化温度、活化温度、时间和升温速率对所制活性炭吸附性能的影响.在最佳工艺条件下,所制活性炭的比表面积达到2032m2/g,中孔发达,特别是2nm～4nm的,中孔比例达到28%.活性炭对的碘吸附值为1435mg/g,亚甲基蓝吸附值为495mg/g,产率为49%.     

Development of carbon fibres from pitches modified with polymers

Polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene (PS) and polycarbonate (PC) were incorporated into the pitch with an objective to increase the tensile strength and tensile modulus of the pitch fibres (green) and to retain or to improve the mechanical properties of the carbonised fibres. It was found PMMA addition to the pitch increases the strength or flexibility of the green fibres but results in the formation of highly porous carbon fibres. The incorporation of PS and PC improves the tensile strength and tensile modulus both at the green and carbonised levels. The enhancement of mechanical properties is better in the case of carbon fibres derived from PC modified pitches.     

由聚丙烯腈基碳纤维制备石墨烯薄膜的探索研究

为了拓展生产石墨烯薄膜的方法,对不具有皮芯结构的T700和T300聚丙烯腈基碳纤维进行了超薄切片,分别制备了超薄切片试样BM1和BM2,借助于高分辫、XRD、拉曼光谱等表征方法对石墨烯薄膜进行了表征和研究.结果发现超薄切片石墨烯薄膜BM1和BM2相比较,BM1中碳原子网络石墨烯平面部分平直,部分扭曲,网平面上碳原子之间...     

沥青基炭纤维的制备及其表征

石油沥青在氮气氛中420℃热缩聚7h,制得软化点为295℃的炭纤维前驱体沥青.此前驱体沥青在单孔纺丝器中熔纺获得沥青纤维.将沥青纤维于空气中320℃稳定化处理,最后在氮气流中1000℃炭化制成炭纤维.应用SEM、TGA、FTIR和XRD对石油沥青、前驱体沥青、沥青纤维、预氧化纤维和炭纤维分别进行表征.发现:前驱体沥青中含有质量分数70.5%中间相组分,炭纤维具有径核结构,其最大抗拉强度为650MPa.     

杉木苯酚液化产物碳纤维的制备及其结构表征

以速生杉木原料,经过苯酚液化物后加入六次甲基四胺熔融纺丝,初纺纤维固化处理后直接炭化制备出碳纤维,利用 SEM、FTIR、Raman光谱和元素分析等对碳纤维进行了表征。研究结果表明：随着炭化温度的提高,杉木苯酚液化物碳纤维中出现了类石墨碳材料典型的马鞍状拉曼谱图,其D峰和G峰分别位于1360 cm-1和1595 cm-1处;碳纤维样品的无序化程度R值逐渐减小,石墨微晶尺寸L_a逐渐增大,纤维内部微观结构逐步趋于有序化。1000℃获得的碳纤维表面光滑,断面形状为椭圆形,其C、O、H的质量分数分别为94.04%、4.26%、0.5%。     

螺旋形碳纤维的制备及其生长机理的研究

近年来螺旋形碳纤维的制备方法主要是化学气相沉积法 (CVD法 )。这种螺旋形碳纤维大多以镍为催化剂 ,以乙炔为碳源 ,含硫化合物为助催化剂 ,反应温度为 70 0～ 85 0℃。本文综述了不同螺旋直径的螺旋形碳纤维的制备 ,并论述了相关生长机理     

共混催化制备介孔炭纤维

为了研究金属离子对共混炭化制备介孔炭纤维的影响,在共混电纺丝的基础上一步碳化制备介孔炭纤维。使用差热分析仪、傅利叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、表面孔隙分析仪对共混纤维和介孔炭纤维进行了分析。结果表明,在共混纤维中PAN和PVB组分是相分离的。当加入微量的Sn2+离子后,PAN和PVB相行为发生很大变化。Sn2+离子一方面改善了PAN和PVB在溶剂中的相溶性,使纤维直径变粗和均匀;另一方面起到催化剂作用,减小了两相之间的阻碍,使分解和碳化过程更容易进行。含Sn2+离子的共混纤维碳化后展现出良好的形貌和结构参数。两相的质量比对表面积、孔容和孔径等结构参数也有显著影响,PAN/PVB质量比为6/4时,表面积、孔容和平均孔径分别为140.7m2/g,0.26mL/g和7.3nm。