国产碳纤维规模化应用值得注意的工艺问题

针对国家碳纤维开发阶段出现的不足,提出了规模化应用必须解决的工艺问题.主要是:要有足够的连续长度,且长度一致;纤维束收卷宽度基本相同;线密度稳定,离散系数小;无断头、无毛团、毛丝少;根据不同用途加捻或无捻;有针对性合理地上浆;还必须有良好的贮存稳定性.     

提高碳纤维分散性及碳纤维纸强度的研究

研究了碳纤维长度、分散剂种类、分散质量分数对碳纤维在水中分散性能的影响及添加粘合纤维提高碳纤维纸强度的方法。结果表明:添加分散剂能有效改善碳纤维的分散性,以APAM和PU分散剂复配使用为最佳;碳纤维越长或分散质量分数越高越难分散,适宜的碳纤维长度为2～6 mm;用木浆或热熔纤维作粘合纤维能有效提高碳纤维纸的强度。     

碳纤维掺量及长度对混凝土力学性能的影响

使用搅拌机将不同长度的碳纤维掺入混凝土中制备纤维混凝土,养护28 d后测试纤维混凝土的力学性能,以碳纤维掺量(质量分数为0～0.6％)和碳纤维长度(10,15,20 mm)作为变量,研究混凝土的抗压强度、劈拉强度和抗拉强度随碳纤维掺量和碳纤维长度的变化规律.结果表明:随着碳纤维掺量和碳纤维长度的增加,纤维混凝土的抗压强...     

LFT-D碳纤维增强尼龙性能研究

通过LFT-D-CM(长纤维增强热塑性塑料直接在线模压成型)工艺,生产碳纤维增强工程塑料,最大程度地保留了碳纤维在产品中的长度,与玻璃纤维增强材料相比,碳纤维增强工程塑料力学性能优于玻璃纤维增强工程塑料,并且随着纤维含量的增加,材料力学性能提高并可在线回收利用废料,解决了碳纤维增强热固性树脂基复合材料的回收再利用问题,减少能耗及污染。     

静电纺丝制备聚丙烯腈纳米碳纤维

利用静电纺丝制备连续的聚丙烯腈纳米碳纤维;介绍了静电纺丝的原理、影响静电纺丝的主要因素以及制备纳米碳纤维、纳米活性炭纤维、纳米碳纤维复合材料的方法和原理;分析了静电纺丝产率低,难以得到单向平铺的纤维等问题,影响静电纺丝的参数主要有溶液特性、纺丝工艺参数、纺丝环境参数。由静电纺丝得到纳米聚丙烯腈纤维,然后再经预氧化和碳化制备纳米碳纤维,或把纳米纤维预氧化,经活化、碳化制备纳米活性炭纤维。并指出纳米碳纤维具有巨大的潜在应用空间。     

短切碳纤维增强塑料纤维分布的精细化表征

碳纤维增强塑料是近几年新兴的优质轻质材料,具有较好的力学性能,被广泛应用于汽车、电子等行业中。短切碳纤维增强塑料通常采用注塑成型工艺,其性能与纤维分布有着密切的关系。为了加深对短切碳纤维增强注塑件内部纤维分布规律的了解,开展SEM和X射线断层扫描试验,结合图像处理技术得到纤维拔出孔直径、流动平面纤维投影长度以及纤维取向分布规律,并与Moldex模拟结果对比,进一步验证纤维取向分布的规律。结果表明:碳纤维增强塑料成型后纤维拔出孔直径的分布受纤维含量的影响不大;纤维取向整体朝向为流动方向,沿流动方向的取向概率随平面到芯层距离的减小先增大后下降;碳纤维增强塑料注塑成型时,沿流动方向取向比例较高的区域均为位于皮层和芯层的中间区域。     

日本研发碳纤维增强热塑性复合材料汽车底盘

<正>日本新能源产业技术综合研发机构(NEDO)与新结构材料技术研究联盟成员单位之一的名古屋大学国立复合材料研究中心成功研发了碳纤维增强热塑性复合材料(CFRP)汽车底盘。本次采用"LFT–D工艺",即全自动长纤维增强热塑性复合材料直接在线成型,将连续碳纤维与热塑性树脂颗粒进行混炼,保持较长的碳纤维长度,经过模压成型,在短时间内制造纤维增强复合材料的方法。由于该工艺免去了热压罐     

国产碳纤维规模化生产及应用值得注意的几个问题

介绍了国产碳纤维规批生产及应用需要注意的问题,着重提出了质量稳定性、工艺性能、上浆剂等方面的要求,指出力学性能是基础,T300的水平是底线．力学性能稳定性是关键;抗拉强度、弹性模量和线密度的离散系数要小。工艺性能是规模化应用的前提：连续长度相等、毛丝少、无毛团、上浆剂及其质量分数应适应不同成型工艺和树脂基体。可接受的价格是扩大应用的条件;性／价比要适当。     

PAN/Cellulose复合纤维制备碳纤维的研究

以聚丙烯腈(PAN)/纤维素(Cellulose)复合纤维为碳纤维前驱体,通过预氧化、碳化工艺处理,制备了PAN/Cellulose基复合碳纤维,对前驱体复合纤维PAN/Cellulose与所得碳纤维的结构及性能进行了研究。结果表明:相比PAN纤维,PAN/Cellulose复合纤维的结晶度和晶粒尺寸减小,环化反应活化能降低了约40 k J/mol;Cellulose具有促进石墨化的效果,PAN/Cellulose基复合碳纤维的电阻率较PAN基碳纤维提高了112.7%,这将有助于拓展PAN基碳纤维在民用隔热材料领域的应用。     

专利文摘

金属基体复合导线、 电缆以及制备方法 金属基本复合导线,包括金属基体中的至少一股含有许多基本连续的、纵向定位纤维的丝束。所述纤维选自陶瓷纤维、碳纤维和它们的混合物。所述导线具有某些规定性能如圆度值、圆度均匀值和/或直径均匀值。专利申请号:01812749.5;公开号:1441852申请人:美国3M创新有限公司 碳纤维前体纤维束及其制造方法 本发明的碳纤维前体纤维束是一种丙烯腈-基纤维束,其中单丝纤维横截面的长度和宽度的比率(长度/宽度)是 1.05～1.60,且通过 ICP(电感耦合等离子体)原子发射光谱法测定的 Si 的量是 5×10-8…     

碳纤维纸增强酚醛树脂基复合材料的制备方法

正本发明提供了一种碳纤维纸增强酚醛树脂基复合材料的制备方法,其将短切碳纤维进行分散、打浆后,通过常规湿法造纸技术制得碳纤维纸,然后将碳纤维纸与酚醛树脂粉末交替铺层后经模压制得碳纤维纸增强酚醛树脂复合材料。该材料中碳纤维的平均长度与纤维浆液打浆时间有关,调节打浆时间可有效控制纤维平均长度;材料中碳纤维的含量与碳纤维纸和树脂叠层厚度的配比有关,碳纤     

酚醛纤维及其性能的研究

综述了酚醛纤维在国内外的研究状况;分析了酚醛纤维的制备工艺及固化方法;阐述了酚醛纤维的主要性能及应用,包括阻燃、耐烧蚀隔热、耐腐蚀及酚醛基碳纤维以及酚醛基活性炭纤维前体;指出各种高性能、功能化酚醛纤维、酚醛基碳纤维以及酚醛基活性炭纤维将是未来研究开发的重点。     

用于电缆的碳纤维复合芯及其制作方法

正本发明涉及一种用于电缆的碳纤维复合芯及其制作方法,包括为沿同一长度方向延伸的碳纤维丝组成的碳纤维束或者是碳纤维与环氧树脂系的复合物的承载体;缠绕在承载体外部的增强纤维,或者是增强纤维与环氧树脂系的复合物的增强体;包覆在增强体外部,为除去碳纤维以外其他增强纤维,或者是增强纤维与环氧树脂系的复合物的保护体。该方法包括将碳纤维丝浸胶后压制成碳纤维     

湿法制备长碳纤维增强聚苯硫醚复合材料的性能

利用湿法浸渍工艺制备碳纤维和聚苯硫醚纤维的混合纤维坯料,经干燥、模压成型后,制得长碳纤维增强聚苯硫醚(LCF/PPS)复合板材。本文考察了水中碳纤维浓度、碳纤维含量和长度对复合板材冲击、弯曲等力学性能的影响,并通过SEM表征板材断面的形貌,分析碳纤维在树脂中的分散情况及对板材力学性能的影响。结果表明,在本实验体系中,当碳纤维在水中湿法分散的浓度为0.5g/L,长度和含量分别为9mm、45wt%时,可以得到高性能的LCF/PPS复合材料,冲击强度为49.1kJ/m2,弯曲强度和模量为178.51MPa和18.56GPa;从板材的冲击样条断面可以看到,碳纤维在树脂中的分散比较均匀,纤维与树脂的黏结性好。     

短切碳纤维增强聚丙烯复合材料的性能

研究了短切碳纤维用量、相容剂用量以及短切玻璃纤维/短切碳纤维二元混杂纤维对增强聚丙烯复合材料力学性能的影响,并采用扫描电子显微镜观察了复合材料的表面形貌。结果表明:随着相容剂用量的增加,复合材料的拉伸强度和弯曲强度先增加后降低,悬臂梁缺口冲击强度和弯曲模量先增加后降低,而且极大提升了树脂和纤维的界面结合力;短切玻璃纤维较短切碳纤维在复合材料中的保留长度大,与纤维的保留长度相比,纤维的体积分数对熔体流动速率的影响更大。     

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。     

新型碳纤维用原丝——高强高模Lyocell纤维纺丝工艺研究

采用天然高相对分子质量纤维素脱脂棉为原料 ,制备了高强高模纤维素纤维 ( L yocell纤维 ) ,并用此作为碳纤维原丝 ,成功制得了强度优于粘胶基碳纤维的 L yocell基碳纤维。考察了高相对分子质量纤维素的溶解特点 ,纺丝工艺对 L yocell纤维聚集态及性能的影响 ,比较了 L yocell纤维和粘胶原丝的表面及截面形态。实验表明 :高相对分子质量纤维素溶解的静溶胀时间和温度对其溶解有明显的影响 ;纺丝过程中 ,大的气隙长度对提高纤维的性能有利 ;随着凝固浴中 N -甲基吗啉 N -氧化物( NMMO )的浓度增加 ,纤维的强度和模量增加 ,当其在凝固浴中的质量分数达到 10 %时 ,强度模量最大 ,浓度继续增加 ,纤维的力学性能开始下降 ;拉伸比增加 ,L yocell纤维的强度模量增加 ,当拉伸比大于 3.0时 ,纤维的性能略有下降     

浅谈碳纤维预浸料中铺放纤维非织造网布的适用性

选取了两种纤维非织造网布,分别在进口单向碳纤维预浸料和国产单向碳纤维预浸料层与层之间进行铺放,采用预浸料成型工艺制备不同性能的层合板,并通过测试层合板试样的力学性能和孔隙率,表明纤维非织造网布在碳纤维预浸料成型技术中的适用性。对比测试数据结果发现:纤维非织造网布经向纤维纤度、纬向纤维纤度、面密度选材合适时,在碳纤维预浸料层合板中表现出了优异的适用性;纤维非织造网布经向纤维纤度及纬向纤维纤度较小、面密度选择较大时,在碳纤维预浸料层合板中虽然也表现出良好的工艺适用性,但是碳纤维预浸料层合板的力学性能会降低,孔隙率会偏大。     

硝酸法和亚砜法生产PAN基碳纤维的工艺技术对比分析

聚丙烯腈(PAN)基碳纤维的生产方法主要有硝酸法和亚砜法,两种工艺路线均为均相溶液聚合、湿法纺丝、热处理,生产工序及装置相同,但在聚合和纺丝工序存在工艺技术区别;对比分析两种工艺路线中聚合和纺丝工艺的技术特点及其对热处理工艺和碳纤维质量的影响。结果表明:硝酸法以硝酸作为均相溶剂,采用复合引发剂体系,亚砜法以二甲基亚砜作为均相溶剂,采用单一引发剂偶氮二异丁腈;硝酸法采用的溶剂和引发剂带入到碳纤维生产过程中的杂质较多,在纤维进行热处理时,金属离子的逸出造成了碳纤维的结构缺陷,降低了碳纤维的力学性能;亚砜法生产的碳纤维内部结构更加均一,纤维力学性能优于硝酸法,纤维拉伸强度比亚砜法的高0.5～1.0 GPa;生产PAN基碳纤维,亚砜法要比硝酸法的工艺更安全,对终端产品碳纤维的质量控制更有利,硝酸法将逐渐被淘汰,亚砜法逐渐成为主流技术。     

中复神鹰投建3.5 kt/a高性能碳纤维项目

正2014年6月28日,中复神鹰碳纤维公司3.5 kt/a高性能纤维项目开始建设。该项目总投资达10亿元,公司依据自身成熟的干喷湿纺工艺以及技术装备优势,在原有碳纤维生产能力的基础上,扩大生产规模,新建3.5kt/a碳纤维生产线3条,计划在3年内完成建设。目前,T700等高性能碳纤维在国内市场仅有中复神鹰公司能形成批量化、规模化生产,中复神鹰启动的3.5kt/a高性能碳纤维项目,均为干喷湿纺工艺生产的T700,T800等高性能纤维,主要用于国内高、精、尖等领域。项目落成后,中复神鹰将形成原丝15 kt/a及碳纤维6 kt/a