聚丙烯腈基碳纖維

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1、聚丙烯睛基碳纖維賀福王潤峨趙建國中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所太原,。摘要聚丙烯猜基碳纖維具有優(yōu)異的綜合性能在市場竟?fàn)幹刑幱趦?yōu)勢雖然,。,,它已規(guī)?；a(chǎn)但研究和提高工作一直在進行技術(shù)不斷進步產(chǎn)品性能不斷提高產(chǎn)量與日俱,,。、。增價格日趨下降應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬本文著重闡述基碳纖維的新工藝新進展和新應(yīng)用關(guān)鍵詞聚丙烯猜碳纖維新進展,,·,,,,,、、、,,。碳纖維硼纖維凱芙拉纖維碳化于它比重小強度高因而比強度也高,,硅纖維和氧化鋁纖維是當(dāng)今公認的五大楊氏模量高一般在之間因。,,。增強纖維雖然它們的組成不同性能各異應(yīng)用各而比模量剛性相

2、當(dāng)高,,,,有側(cè)重但就綜合性能而言碳纖維居五大增強纖維斷裂伸長在之間柔軟可編深之首,是制造纖維增強復(fù)合材料的主要增強纖維。特加工性能好。,,,,。別是聚丙烯睛基碳纖維具有一系列功能特性新的耐疲勞疲勞強度高使用壽命長,。,,應(yīng)用領(lǐng)域在不斷開發(fā)愈來愈顯示出重要性本文著減振吸能性能優(yōu)異不易起振起振后可迅、,呈。重闡述基碳纖維的功能特性技術(shù)進步和日速制振現(xiàn)出優(yōu)異的振動衰減特性益拓寬的應(yīng)用領(lǐng)域。耐摩擦,耐磨損,具有優(yōu)異的石墨自潤滑特性?；祭w維的功能特性一一‘,熱膨脹系數(shù)小又制品尺寸,,。基碳纖維除具有優(yōu)異的力學(xué)性能外還具穩(wěn)定對環(huán)境條

3、件驟變的適應(yīng)性強通過精心設(shè)計和,,。有許多功能特性因而在高新技術(shù)領(lǐng)域和民用工業(yè)嚴密施工可把制件的熱膨脹系數(shù)降低到最小程度。一一,‘‘中得到廣泛應(yīng)用它的主要性能和功能特性有以下熱導(dǎo)率高一不會出現(xiàn)蓄幾點熱和過熱現(xiàn)象。,比重,,與金屬材料相比較小僅為一在惰性氣氛中耐熱性能非常優(yōu)異且強度,易制得輕質(zhì)復(fù)合材料,易實現(xiàn)制品的輕量不下降。這是任何材料無法與其比擬的?；?。耐腐蝕。,。?？估瓘姸雀咭话阍谝恢g由不生銹··下七二二困趁月卜新材料軍,。,,,生物相容性好生理適應(yīng)性強根成反比裂紋愈長強度愈低圖和圖充分反一一·。。,具有導(dǎo)電性能拜映出

4、這一規(guī)律因此提高碳纖維抗拉強度的基本原非磁性。則就是要千方百計減少、消除先天性缺陷原絲和。、。具有電磁波屏蔽性后天性缺陷一系列后熱處理熱加工具有優(yōu)異的射線穿透性。各向異性,設(shè)計自由度大。利用以上特性可以制造出結(jié)構(gòu)材料、耐燒蝕材料、電磁波屏蔽材料、吸能止振材料、密封材料、抗靜電材料、生理用品材料、醫(yī)療器材材料以及文體材,。握橄側(cè)哪幾︹料等等基碳纖維的新進展高強化碳纖維的理論強度為。目前強度最高碳纖維的,強度為僅為理論值的孔直徑而,。,提高強度的潛力相當(dāng)大因此許多科學(xué)家和圖碳纖維內(nèi)部孔的直徑與單絲強度的關(guān)系工程技術(shù)人員一直在潛心

5、研究和致力于強度的提,高,取得了顯著成效。圖是日本東麗公司生產(chǎn)的碳當(dāng)前采用的技術(shù)措施主要有以下幾種。、。高純化聚合單體聚合樹脂和紡絲液實現(xiàn)纖維牌號和強度以及強度提高的軌跡。是該公。司最早工業(yè)化的商,高純化品牌號抗拉強度由工業(yè)化初期。,的提高,致密化嚴格控制凝固條件優(yōu)化紡絲工藝到目前的提高幅度為,,。左右。這一產(chǎn)品是國際公認的通用級碳纖維,參數(shù)減少孔洞實現(xiàn)原絲致密化。,已累計生產(chǎn)萬左右,無塵化紡絲車間實現(xiàn)無塵化預(yù)氧化和碳約占該公司總產(chǎn)量的。。,,化車間實現(xiàn)潔凈化以上但是該公司正處于更新?lián)Q代期現(xiàn)正計劃用新研究成功并已批量生產(chǎn)的逐

6、步取代,它將成為新的通用級碳纖維。的抗拉強度約為,比高左右。閣側(cè)烈撼啤︵一年工業(yè)化以洲乙月口一一年開發(fā)成功殉創(chuàng)淵華崛口︶日一年研制成功「一丁一加一了下下萬表面缺陷大小二年車年圖碳纖維表面缺陷與單位強度的關(guān)系。,,細旦化單絲直徑要細實現(xiàn)細旦化減少皮圖日本東麗公司碳纖維強度在不斷提高,。,芯結(jié)構(gòu)制取均質(zhì)纖維這包括了原絲和碳纖碳纖維屬于脆性無機材料抗拉強度受控于各。,、維種各樣的缺陷包括內(nèi)部孔洞圖和表面孔洞裂。,。細晶化細晶化反映出強度的尺寸效應(yīng)進紋和污染物圖根據(jù)經(jīng)典的脆性材料能,一步揭示出強度與微晶直徑的平方根成反比的規(guī)量理論和

7、經(jīng)驗式抗拉強度與裂紋半長的平方第期化工新裂沖才料。,。如何控制原律微晶愈小強度愈高納米碳管具有極細微的碳絲和碳纖維的微晶尺寸仍是,,,結(jié)構(gòu)一個基本納米碳管的直徑為而其強當(dāng)前研究的熱門課題特別是可操作的控制因素更。。,引起人們的極大關(guān)注碳纖維結(jié)構(gòu)的均質(zhì)化度比鋼高出近百倍它的組成與普通石墨完全一樣和微細。、就因具有微細納米結(jié)構(gòu)而賦予其驚人的強度碳納結(jié)構(gòu)細晶化是提高其抗拉強度改善壓縮強度的主,。米管可以看作是超級碳纖維是研究碳纖維結(jié)構(gòu)和要技術(shù)途徑之一提高其強度的楷模。表基碳纖維的生產(chǎn)能力種類國別及生產(chǎn)廠工廠所在地、,東麗集團姓日本

8、東麗愛媛束法國碳美國纖小計東邦集團東邦人造絲三島德國小計三菱集團日本三菱半橋,大竹維美國盡小計美國,美,國臺灣塑膠高雄韓國泰光產(chǎn)業(yè)浦項小絲束合計·一一,大美國,絲美國一束美國碳英國纖德國維大絲束合計總計小絲束大絲束注,,為東麗子公司為東邦子公司為公司被公司收買。大絲束碳纖維纖維的老牌廠家,