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在第三次國際碳纖維會(huì)議上(1985年,倫敦),曾建議按力學(xué)性能將碳纖維分成下列5級(jí)。超高模量級(jí)(UHM):模量在395GPa以上;高模量級(jí)(HM):模量在310~395GPa間;中模量級(jí)(IM):模量在255~310GPa間;超**度級(jí)(UHT):強(qiáng)度在3.5GPa以上,模量在255GPa以下;**度級(jí)(HT):強(qiáng)度達(dá)3.5GPa。這兩種分級(jí)法都有不足之處?,F(xiàn)在高性能碳纖維產(chǎn)品分類由制造商自行標(biāo)明:原纖維種類、單絲孔數(shù)、直徑、排列方式(如平行、纏結(jié)、加捻等),有無表面處理(及其種類),有無上漿(及漿劑種類)等。一些重要的高性能商品名稱及性能,可見聚丙烯腈基炭纖維和瀝青基炭纖維。黏膠基碳纖維自20世紀(jì)60年代中期以后沒有發(fā)展,生產(chǎn)少量產(chǎn)品供特種部門使用。蘇州質(zhì)量碳纖維供應(yīng)商家
電極氧化法被認(rèn)為是提高活性碳吸附性能的一種有效、簡單的表面處理方法。Park等以ACF作為陽極,在NaOH溶液中電解,使負(fù)離子吸附到ACF表面,引入了羥基、羧基等表面官能團(tuán);在HCI溶液中電極氧化處理的活性碳,獲得了較理想的改性效果,吸附能力也得到提高。微波處理微波處理其實(shí)也是一種熱處理,但比熱處理的時(shí)間短,電能利用率高,氣體消耗較少。目前該法是碳材表面處理技術(shù)中研究的熱點(diǎn)之一。J.M.V Nabais等采用該法改性ACFs,ACFs表面的酸性官能團(tuán)(羥基,羰基)被分解或還原,堿性基團(tuán)吡喃酮的引入致使其表面化學(xué)性質(zhì)改變,而且ACFs經(jīng)該法氧化所得的表面化學(xué)穩(wěn)定性很好。南京靠譜的碳纖維貨源充足碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,其比強(qiáng)度及比模量在現(xiàn)有工程材料中是高的。
超聲波檢測(cè)碳素制品晶粒粗大,內(nèi)部易產(chǎn)生局部疏松、裂紋和孔洞等缺陷,超聲波衰減相當(dāng)嚴(yán)重,特別是同一尺寸同一制品的不同部位,超聲波衰減亦不相同,給檢測(cè)帶來很大困難。利用美國泛美公司和武漢巖海公司的超聲波探傷儀分別對(duì)40 mm ×40 mm ×40 mm的石墨和125 mm ×150 mm ×250 mm 的陰極碳?jí)K進(jìn)行內(nèi)部人工缺陷(1,2 和5 mm 的橫通孔和盲孔)檢測(cè),探頭發(fā)射頻率為40 和100 kHz,0. 5 和1 MHz等,測(cè)試時(shí)分別采用自發(fā)自收和一發(fā)一收兩種方式,接收到的超聲波信號(hào)經(jīng)A /D 轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)。由于衰減嚴(yán)重,均未得到有意義的返回波形。因此,初步認(rèn)為碳制品內(nèi)部缺陷不宜采用超聲脈沖回波法進(jìn)行檢測(cè)。
石墨礦有晶質(zhì)和隱晶質(zhì)之分。晶質(zhì)石墨礦有致密結(jié)晶和鱗片結(jié)晶兩種,前者晶粒大于0.1mm,含碳量在60%~65%,甚至高達(dá)80%~90%,但可塑性、可浮選性差。鱗片結(jié)晶石墨礦的品位雖低(3%~5%或10%~25%),但性能好。隱晶質(zhì)石墨又稱土狀石墨,含碳量可高達(dá)90%以上,但性能差。世界上所產(chǎn)石墨半數(shù)為土狀。蘇聯(lián)是石墨礦儲(chǔ)量和產(chǎn)量比較大的國家。中國石墨資源也較豐富,多半是鱗片和隱晶石墨。由于石墨礦品位不高,需經(jīng)選礦和提純,常用的浮選法(石墨為疏水性)和重選法(石墨相對(duì)密度小,為1.9~2.3),可使成品中的含碳量達(dá)90%,有些制品還需采用化學(xué)提純,使含碳量提高到97%~99%或高溫提純至99.9%。氣相生長碳纖維近期內(nèi)在穩(wěn)定工藝,連續(xù)化生產(chǎn)方面會(huì)有明顯進(jìn)展,工業(yè)化生產(chǎn)的日期預(yù)料不會(huì)太遠(yuǎn)。
③化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐酸、堿和有機(jī)介質(zhì)的侵蝕,普遍用以制造酸堿工業(yè)、石油化工、紡織、造紙等工業(yè)的換熱器、燃燒塔、反應(yīng)槽、冷卻器、吸收塔、泵和加熱器等。④潤滑性能與二硫化鉬相近,耐磨,摩擦系數(shù)小于0.1,可在-200~2000℃和100m/s轉(zhuǎn)速下使用,用來制作密封圈和軸承時(shí),不用加潤滑劑。⑤可塑性好,能延展成透光、透氣的薄片。⑥有良好的中子減速性,用做原子反應(yīng)堆中減速材料。此外,還用做固體燃料火箭中的噴嘴、航天設(shè)備的零件、隔熱和防射線材料。石墨比較大的缺點(diǎn)是在高溫下易氧化,需要在保護(hù)氣氛下使用。“碳纖維”一詞實(shí)際上是多種碳纖維的總稱,因此分類及命名就十分重要。蘇州質(zhì)量碳纖維供應(yīng)商家
日本大谷杉郎首先制成了聚氯乙烯瀝青基碳纖維,并發(fā)表了先驅(qū)性的瀝青基碳纖維的研究報(bào)告。蘇州質(zhì)量碳纖維供應(yīng)商家
20世紀(jì)50年代初,美國Wright-Patterson空軍基地以黏膠纖維為原料,試制碳纖維成功,產(chǎn)品作火箭噴管和鼻錐的燒蝕材料,效果很好。1956年美國聯(lián)合碳化物公司試制高模量黏膠基碳纖維成功,商品名“Thornel—25”投放市場(chǎng),同時(shí)開發(fā)了應(yīng)力石墨化的技術(shù),提高碳纖維的強(qiáng)度與模量。20世紀(jì)60年代初,日本進(jìn)藤昭男發(fā)明了以聚丙烯腈(PAN)纖維為原料制取碳纖維的方法,并取得了**。1963年日本碳公司及東海電極公司用進(jìn)藤的**開發(fā)聚丙烯腈基碳纖維。蘇州質(zhì)量碳纖維供應(yīng)商家
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