碳纖維原料和煅燒分析

17 21

   1.用于碳(C)纖維生產(Produce)的原料有哪些？在碳纖維生產中，通常采用的原料可分為固體炭質原料和粘結劑及浸漬劑兩類。碳纖維復合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。碳纖維復合材料在復合材料大家族中，纖維增強材料一直是人們關注的焦點。自玻璃纖維與有機樹脂復合的玻璃鋼問世以來，碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合材料相繼研制成功，性能不斷得到改進，使其復合材料領域呈現出一派勃勃生機。下面讓我們來了解一下別具特色的碳纖維復合材料。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業領域有著廣泛的應用。也正是因為如此，此前世界上碳纖維技術發達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產品和技術，保持著極其謹慎的態度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發達國家的嚴格控制。固體炭質原料包括(bāo kuò)石油焦、瀝青（成分:瀝青質和樹脂)焦、冶煉金屬焦、無煙煤、天然石墨(化學式C )和石墨(化學式C )碎等；粘結劑和浸漬劑包括煤瀝青、煤焦油、蒽油和合成（解釋:由幾個部分合并成一個整體)樹脂(Resin)等。此外生產中還使用一些輔助物料，如石英砂(性質:硅酸鹽礦物)、冶金焦粒和焦粉。生產一些特種炭和石墨(化學式C )制品則采用其他一些特殊原料。      2.為什么原料中硫（化學符號：S）對炭素生產是一種有害元素？如果生產石墨(化學式C )制品的原料含硫量高，則在石墨(化學式C )化過程(guò chéng)中由于原料所含硫化物：以氣體狀態突然釋放(release)而使制品發生體脹，現象，異常膨脹(inflate)導致(cause)制品產生裂紋。原料所含氮，也會導致體脹現象發生。通常含硫量在0.5%以下的石油焦稱為低硫油焦，含硫量在1%左右的石油焦稱為中硫油焦，含硫量大于1.5%的石油焦稱為高硫油焦。我國勝利焦、南京焦、茂名焦和鎮江焦化焦含硫量都比比較高。可采用高溫煅燒和添加體脹抑制劑等方法來降低（reduce)石油焦硫包含比重或抑制硫的排出速率，從而減緩多硫焦的體積（volume)膨脹現象。