PAN基碳纤维制备过程中微观结构的研究进展

PAN基碳纤维在制备过程中,PAN纤维、预氧化纤维的微观形态结构对制得的碳纤维的强度和断裂性能都有较大的影响。通过对PAN纤维和预氧化纤维微观形态的阐述及对PAN基碳纤维发展历程中的典型结构模型的分析,拟为掌握碳纤维结构与其机械性能的相关性和制备高性能的碳纤维提供参考。     

碳纤维企业专利技术壁垒的探讨与防范

对碳纤维领域的国外在华专利技术进行深入分析并进行风险预警尤为重要碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN)、沥青、粘胶纤维等为原料,经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,具有低密度、膨胀系数小、耐高温、抗摩擦、导电、导热、减震及耐腐蚀等特性。目前,全球碳纤维工业化产品以PAN基碳纤维为代表,其力学性能最高,应用领域最广泛。数据显示,在全球使用的高强型和超高强型碳纤维中,约75%为PAN基碳纤维,技术主要集中在日本的东丽株式会社、帝人株式会社、三菱丽阳株式会社,美国的卓尔泰克公司、氰特工业公司和赫氏公司等手中,其中日本3家公司约占全球市场份额的80%。     

美国Hills:碳纤维设备助力新材料研发

<正>美国Hills公司是碳纤维设备的领先供应商,拥有先进的碳纤维挤压设备,其核心专利技术是采取类似于制作"印刷线路板"的方法来生产聚合物流体,挤压得到包含2种或2种以上聚合物组分的异形截面纤维。为实现较低成本条件下使碳纤维达到更好的机械性能,碳纤维产业致力于新型聚合物母体、新工艺、新型添加剂和多组分纤维用途等领域的研究。灵活高效的碳纤维设备Hills公司供应最先进的纳米纤维和     

PAN基碳纤维增强复合材料生产工艺及应用

阐述了PAN原丝生产工艺, 碳纤维成形工艺及纤维表面处理, 同时介绍了碳纤维复合材料的成型工艺及其应用.     

塞拉尼斯公司的两种高性能纤维

在1982年国际工业用布协会(IFAI)上,塞拉尼斯公司展出了两种高性能纤维:Celiox和Celion。Celiox为部分氧化PAN,既具有PAN纤维的强度,又具有碳纤维的阻燃-抗熔性。其产品形式分为短纤、纤维束及800旦长丝三种,热稳定性好,可耐绝大多数的溶剂,与PTFE相似可进行涂层及     

PAN纤维芳香结构与碳纤维模量的相关性

运用固体核磁(NMR)和X射线衍射(XRD)等方法研究了PAN纤维在热处理过程中结构特征的变化,并将~(13)C NMR谱中无氢元素连接的=C=C=结构与含氢元素连接的=C=C=结构的峰面积(分别为S_b、S_d)的比值,定义为PAN纤维中无氢芳香碳含量,即S_b/S_d。研究表明,PAN纤维中S_b/S_d值变化存在时温效应,升高温度与延长热处理时间都有利于提高S_b/S_d值;当热处理时间达到2.6小时后,S_b/S_d值增长幅度逐渐变大。进一步研究表明,PAN纤维中无氢芳香碳含量影响最终碳纤维的石墨晶体结构,进而影响碳纤维的模量。     

PAN基碳纤维的国内外发展现状及趋势

碳纤维是一种新型的高性能纤维材料,在国民经济和国防工业中具有举足轻重的地位,而聚丙烯腈(PAN)基碳纤维是目前碳纤维的主要发展品种。本文就国内外PAN基碳纤维的市场现状进行了探讨,并从生产技术及装备、产品性能及消费、投资等方面对国内外碳纤维生产进行了对比分析,得出:我国PAN基碳纤维在产品质量、应用体系及国产设备等方面与国外先进技术还有一定差距,但在产能及价格方面有一定优势。同时提出我国PAN基碳纤维发展的重点及难点在于关键装备的国产化、高性能碳纤维制备的工程化以及复合材料的应用。     

以NaSCN水溶液为溶剂的PAN干湿法纺丝工艺研究

分析了硫氰酸钠（NaSCN）水溶液为溶剂的聚丙烯腈（PAN）干湿法纺丝的纤维成形工艺,多级拉伸工艺及其对纤维结构和性能的影响,为纺制高性能PAN基碳纤维原丝提供了科学的依据.     

碳纤维制造技术的颠覆者——石墨烯

<正>高性能纤维是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,其中碳纤维技术的发展尤其引人关注。各种有机或生物质纤维可通过碳化形成碳纤维,其中典型代表是基于聚丙烯腈(PAN)纤维碳化之后形成的碳纤维?碳纤维的理论拉伸强度为180吉帕,拉伸模量为1020吉帕,目前高强碳纤维(T1000)的拉伸强度与理论值还有较大差距。因此,优化碳纤维的结构性能     

改性热氧稳定化纤维碳化行为的特点

以经过化学改性和热氧稳定化处理的聚丙烯腈(PAN)基预氧化纤维为原料,借助X-射线衍射、热重分析、力学性能、元素分析等手段,研究了改性热氧稳定化纤维碳化行为的特点。同时,通过对比改性PAN原丝与未改性PAN原丝的碳化过程,讨论了二者物理、化学性质和力学性能的区别。实验结果表明,对原丝进行化学改性能够影响纤维的碳化行为,改善碳纤维的结构,并最终提高碳纤维的力学性能。     

聚丙烯腈基(PAN)碳纤维的性能、应用及相关标准

聚丙烯腈基碳纤维是一种力学性能优异的新材料,在航空、航天、建筑、体育、汽车、医疗等领域得到广泛的应用。本文简要介绍了国内外PAN基碳纤维的发展历程和现状,PAN基碳纤维的制备、结构、性能及碳纤维的应用领域,详细介绍了PAN基碳纤维相关标准及检测,并对未来发展进行了展望。     

热处理温度对高强高模型PAN基碳纤维性能影响

以大直径高强中模型PAN基碳纤维为原料,经高温热处理得到高强高模型PAN基碳纤维,研究热处理温度对所得高强高模型PAN基碳纤维表面形貌和表面粗糙度、化学组成及表面活性、表面自由能,以及其增强树脂基复合材料(CFRP)单向层压板的层间剪切强度的影响,结果发现:与高强中模型PAN基碳纤维相比,高温热处理后,所得高强高模型PAN基碳纤维表面形貌与其相似,只是表面粗糙度随热处理温度的增加而略有降低;当热处理温度超过1 700℃后,纤维中的Si元素基本分解;表面活性随热处理温度的增加而逐渐降低;表面自由能变化不明显;CFRP单向层压板的层间剪切强度随热处理温度的增加而逐渐降低。     

前沿

添加少量石墨烯可大幅提高碳纤维强度据报道,美国弗吉尼亚大学Xiaodong Li、Adri C.T.van Duin教授研究团队联合宾夕法尼亚州立大学Leonid V.Zhigilei教授研究团队,共同发现加入0.075 wt%的机械剥离石墨烯可以使碳纤维的拉升强度和杨氏模量分别提高225%和184%。研究人员将不同含量的机械剥离石墨烯分散在PAN(聚丙烯腈)/DMSO(二甲基亚砜)溶液中,通过湿法纺丝得到PAN/石墨烯复合纤维;然后经过预氧化-碳化-石墨化的高温处理后得到CF/石墨烯复合碳纤维。     

PAN基碳纤维与高分子量聚乙烯纤维性能比较

对高分子量聚乙烯纤维、PAN基碳纤维及其织物的结构、力学性能和化学性能进行测试并比较 ,试图就改善PAN碳纤维的可纺、可织性 ,开发新型的工程纤维材料织物和扩大其应用范围进行基础数据收集和研究。     

聚丙烯腈基中空碳纤维膜制备及结构研究

研究了在不同工艺条件下制备的聚丙烯腈(PAN)基中空碳纤维膜和预氧化膜及其结构特征。通过实验得出,基膜的拉伸使预氧化膜和碳化膜致密化,在制备PAN基膜时加入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚酰亚胺YJ-16添加剂,有助于保持中空纤维膜的指状孔结构,得到孔结构较好的预氧化中空纤维膜和中空碳纤维膜。     

PAN基碳纤维与高分子量聚乙烯纤维性能比较

对高分子量聚乙烯纤维、PAN基碳纤维及其织物的结构、力学性能和化学性能进行测试并比较，试图就改善PAN碳纤维的可纺、可织性，开发新型的工程纤维材料织物和扩大其应用范围进行基础数据收集和研究。     

吉林化纤:突破我国碳纤维产业发展瓶颈

正工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类,其中由聚丙烯腈纤维原丝制得的高性能碳纤维,生产工艺较其他方法简单,产量约占全球碳纤维总产量的90%以上。     

高强高模纤维在高科技产业领域中的应用

高强高模纤维是支撑高科技产业发展的重要基础材料 ,在新世纪已成为高科技纤维研究领域的热点之一。本文简要介绍了PAN基碳纤维、PPTA、HP PE、PBO等四种高强高模纤维的性能 ,重点阐述了它们在航空航天、电子信息、桥梁建筑、防护等高科技产业领域中的应用。     

新产品、新技术

碳纤维纸 　　 碳纤维纸是使用100％碳纤维或活性碳纤维及碳纤维或活性碳纤维与其它纤维混合抄造的纸。碳纤维自身之间不具有象植物纤维一样的互相交织和结合的性质,必须使用粘合剂。 　　 1、碳纤维 　　 碳纤维根据制造原料的不同分为聚丙烯氰类(以下称PAN类)、沥青类、粘胶类3种。另外,根据其最终处理温度的不同,又可分为碳纤维和石墨纤维。 　　 碳纤维具有以下特征： 　　 (1)质轻,机械强度、弹性、抗拉伸和抗压缩都比较好; 　　 (2)几乎没有弹性(蠕变)疲劳; 　　 (3)耐冲击性低;     

燃料电池用PAN/Lyocell复合碳纤维纸的制备与性能研究

本研究以Lyocell纤维为增强纤维、PAN短切碳纤维为主体纤维,制备燃料电池气体扩散层用复合碳纤维纸（简称碳纤维纸）,探究了磨浆强度对Lyocell纤维浆料和纤维特性的影响,分析了Lyocell纤维的添加对碳纤维的分散性与碳纤维纸的强度性能、透气性能、导电性能的影响。结果表明,Lyocell纤维的添加有效提升了碳纤维的分散性能,提高了碳纤维纸前驱体（CPP）的匀度指数和强度性能,改善了碳纤维纸的强度性能、透气度和导电性能,当碳纤维与Lyocell纤维质量比为7∶3时,碳纤维纸的性能最佳,拉伸强度为14.3 MPa,抗弯强度为5.9 MPa,透气度为248 mm/s,平面电阻率为5.48 mΩ·cm。