碳纖維資訊：碳纖維在20、21世紀(jì)的發(fā)展

　　

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20世紀(jì)80年代，為了進(jìn)步旁邊相瀝青可紡性，降落紡絲溫度跟碳纖維本錢，日本、美國(guó)很多研究者又掀起開發(fā)新旁邊相產(chǎn)品的熱潮，呈現(xiàn)出新旁邊相、預(yù)旁邊相、潛在旁邊相、可溶性旁邊相等專利，90年代呈現(xiàn)了合成旁邊相瀝青。碳纖維復(fù)合材料由有機(jī)纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機(jī)高性能纖維，是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維制品在之前還有一種說法是，碳纖維制品與同等質(zhì)量的金屬材料相比，碳纖維的強(qiáng)度等于金屬?gòu)?qiáng)度的12倍。碳纖維制品廠家由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強(qiáng)度大，硬度高，遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。這些均是制備高機(jī)能碳跟石墨纖維的精良前驅(qū)體。1985年三菱石油公司樹破了年產(chǎn)1～10t的HPCF中試裝置，拉伸強(qiáng)度為3.0GPa，拉伸模量為734GPa，90年代三菱化學(xué)以合成旁邊相瀝青為原料建成500t范圍的HPCF工廠，其產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度為3.0GPa，拉伸模量為735GPa。 內(nèi)容來自123456
  
  21世紀(jì)J.C.Withers等人開發(fā)了一種新的瀝青碳纖維制備工藝，調(diào)制過的瀝青經(jīng)紡絲后，直接熱處理至1800℃獲拉伸強(qiáng)度為2.0GP
　　A、斷裂伸長(zhǎng)率大于1%的碳纖維制品，該工藝的簡(jiǎn)化將大幅度降落碳纖維的本錢；K.S.Yang等人采取旁邊相瀝青跟聚丙烯的混淆物為原料，熔融噴吹后，經(jīng)氧化、碳化獲得含有納米級(jí)中空孔的碳纖維，近年還有用碳納米管加入瀝青中進(jìn)行改性等研究方面的工作。美國(guó)Kentucky大學(xué)的能源利用研究中心，研究了多壁碳納米管加強(qiáng)各向同性瀝青的力學(xué)機(jī)能，碳納米管含量為1%時(shí)，拉伸強(qiáng)度進(jìn)步了27%，拉伸模量進(jìn)步了17%，用HAAKE Polylab Rheonix把碳納米管跟煤瀝青均勻混淆并紡絲。用多壁碳納米管加強(qiáng)煤瀝青制備碳纖維，碳納米管含量為5%時(shí)，纖維強(qiáng)度由2.8GPa進(jìn)步到4.2GPa，進(jìn)步24%，模量由96GPa進(jìn)步到155GPa，進(jìn)步65%。